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WO2010040329A1 - Method and apparatus for recovering energy during the machining or treatment of workpieces - Google Patents

Method and apparatus for recovering energy during the machining or treatment of workpieces Download PDF

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Publication number
WO2010040329A1
WO2010040329A1 PCT/DE2009/001173 DE2009001173W WO2010040329A1 WO 2010040329 A1 WO2010040329 A1 WO 2010040329A1 DE 2009001173 W DE2009001173 W DE 2009001173W WO 2010040329 A1 WO2010040329 A1 WO 2010040329A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
workpieces
workpiece
cooled
heat transfer
conveyor
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/DE2009/001173
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Manfred Husslein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2010040329A1 publication Critical patent/WO2010040329A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D17/00—Arrangements for using waste heat; Arrangements for using, or disposing of, waste gases
    • F27D17/10—Arrangements for using waste heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
    • C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present invention relates to a method, in particular an industrial process, wherein workpieces are heated before and / or during a treatment and / or processing and are cooled after treatment and / or processing. Furthermore, the present invention relates to a workpiece conveyor for carrying out the method according to the invention and to a heat transfer unit suitable for carrying out the method according to the invention or for the workpiece conveyor according to the invention.
  • machining of metal workpieces by means of rolling and / or forging processes is referred to in this context as blanks or possibly as semi-finished products.
  • workpieces fed to a forging process are also referred to as blocks or billets (in particular when forging crankshafts).
  • methods are also known in which non-metallic workpieces are first heated, then processed and finally cooled again.
  • the workpieces to be processed are first heated in a forging heater to the forging temperature, eg. About 1100 0 C, heated.
  • the heated workpieces then pass through the other wrought-iron stations. line, where they are reshaped. These stations may include a stretching roll, a preforming press, a main press, a trimming press and a sizing press.
  • the finished forged workpieces are placed at the end of the forging line in a cooling conveyor.
  • the still hot workpieces are gradually cooled during the transport to the ambient air by heat radiation and air convection, whereby approximately room temperature can be achieved.
  • the forged workpieces are storable or marketable or can be supplied to further treatment and / or processing steps.
  • the industrial processes known from the prior art are associated with disadvantages.
  • the workpieces are heated in a heater or oven with high energy input to very high temperatures.
  • the achieved temperature difference between the input and output of the heater can be over 1000 Kelvin.
  • this thermal energy is dissipated again.
  • a generic process is only particularly energy-intensive operable.
  • the present invention is therefore based on the object to enable an energy-optimized and cost-effective treatment and / or processing of workpieces.
  • the thermal energy stored in the heated or treated and / or machined workpieces can be used in a meaningful manner, namely in the form of heat energy and / or for the generation of electrical energy. Accordingly, can be dispensed with a sole cooling of the workpieces by means of convection and / or radiation. Rather, the thermal energy of the workpieces can be specifically taken up and fed to a further use.
  • the thermal energy of workpieces to be cooled can preferably be used to preheat workpieces still to be treated. As a result, the amount of primary energy used in the heater or in the furnace can be significantly reduced.
  • one or more thermal cycles can be operated according to the principle of the Organic Rankine Cycle (ORC) with the waste heat to be cooled workpieces.
  • ORC Organic Rankine Cycle
  • the invention achieves that the operating site or the immediate surroundings of the workpieces to be cooled is no longer heated excessively. As a result, the adverse effect on employees is minimized and costly protective measures are unnecessary.
  • the inventive method proves to be particularly advantageous if workpieces made of metal, especially steel, treated and / or processed. Due to the comparatively large heat capacity of metallic workpieces, the amount of thermal energy stored in heated workpieces is also large. Therefore, it makes sense in particular to make sensible use of the thermal energy of metallic workpieces. It should be noted, however, the method according to the invention is not restricted to processes in which metallic workpieces are treated and / or processed.
  • a processing line for workpieces in particular a forging and / or rolling line, is used. It has already been shown that the method according to the invention is particularly suitable for forging and / or rolling processes.
  • thermal energy of workpieces to be cooled is transferred to workpieces that are still to be treated and / or processed.
  • both the stored thermal energy of the machined workpieces can be utilized, and on the other hand, the use of primary energy in the heater or furnace can be reduced since workpieces still to be processed can be preheated with the recirculated thermal energy.
  • waste and / or rejects arising during treatment and / or processing to workpieces still to be treated. These may be on the one hand to workpieces that have been processed incorrectly and are usually recycled as scrap in the metal recycling. It is proposed to use the thermal energy of such rejects prior to recycling in the recycling process for preheating workpieces. It is also preferable to energetically, burrs, chips or the like. Waste materials from machined work also to use for preheating new workpieces. For this purpose, a machined workpiece initially remain together with the removed waste material, namely to be able to preheat with its entire original mass a workpiece still to be machined.
  • an embodiment is preferred in the workpieces are conveyed during the heat transfer, in particular wherein a work conveyor is used.
  • the work conveyor can pick up workpieces to be cooled at the end of a line, in particular a forging line, and feed them away from the end of the processing line.
  • the machined workpieces can be cooled down to the desired temperature.
  • the workpieces are removed from the workpiece conveyor and supplied for further processing, use or storage.
  • a workpiece conveyor can now be used which is designed such that the thermal energy of processed workpieces within the workpiece conveyor is made usable.
  • the workpiece conveyor can, for example, absorb and convey cold workpieces still to be machined, with heat being transferred from the machined to the workpieces still to be machined within the workpiece conveyor, thereby preheating the latter.
  • a medium for example a working medium of an ORC cycle, can be heated and / or vaporized in the workpiece conveyor. This makes it possible to obtain further heat energy and / or electrical energy from the workpieces to be cooled.
  • an embodiment is favored in which workpieces to be cooled are conveyed countercurrently to workpieces to be treated and / or processed. Due to the countercurrent flow always the greatest possible temperature difference between the two streams is realized.
  • the principles of countercurrent heat transfer are familiar to those skilled in the art. Specifically, hot, removed from a processing line workpieces can be introduced into a work conveyor in the form of a thermally insulated tunnel. At the other end of the workpiece conveyor, however, cold, still to be machined workpieces can be abandoned and then promoted above the hot workpieces in countercurrent. With a process-controlled air circulation and precise control can also be ensured that the hot workpieces heat is removed from the specifications and requirements of the desired metallurgical microstructure transformation and passed on to the cold workpieces.
  • a processing line in U-shape is used.
  • the construction of the machining line, in particular a forging and / or rolling line, in U-shape ensures that the input of the workpieces is positioned in the machining line in the vicinity of the output of the machined workpieces. This avoids long transport routes.
  • workpieces to be cooled be conveyed in cocurrent with workpieces still to be treated and / or processed.
  • a workpiece conveyor can be used, which - as already described - is designed substantially as an elongated, heat-insulated tunnel. In it, cold workpieces above hot, cooled workpieces can be promoted. In this embodiment of the method, a maximum temperature difference between hot and cold workpieces is achieved at the entrance of the workpiece conveyor.
  • a workpiece conveyor is used in ring form.
  • the workpiece conveyor may be designed as an endless loop.
  • the conveyor can pick up hot workpieces at the exit of a processing line and feed preheated workpieces to the input of the processing line. During production, heat energy can be transferred from the hot, already machined workpieces to the cold workpieces, preheating them.
  • a heat transfer unit may, for example, have the form of a box with heat-insulated walls.
  • the heat transfer unit may have a receptacle for a cold workpiece in the upper area and a receptacle for a hot workpiece in the lower area.
  • at least one flap is to be provided for charging the heat transfer unit.
  • the heat transfer unit can also have two flaps, namely an overhead for the cold or preheated workpiece and a lower for the hot or cooled workpiece.
  • the heat transfer unit is charged, it is closed via the flap or the flaps. In the unit then takes place by convection and radiation heat transfer between the hot and the cold workpiece.
  • the heat transfer unit can be used in discontinuous operation. So the unit can be equipped with a hot and a cold workpiece and then parked in the camp until the desired temperature compensation is completed. With regard to a continuous process control, however, it is preferred that several of the heat transfer units are part of an aforementioned work piece conveyor, in particular a work conveyor in ring form.
  • the ring conveyor can convey the heat transfer units from the loading station of the heater or oven to the end of the processing line for the workpieces and back again.
  • the heat transfer units can then be charged at the various points of the processing line with hot and cold workpieces or can be unloaded preheated or cooled workpieces from the heat transfer units.
  • an embodiment of the method according to the invention is finally proposed, in which the heat energy of the workpieces to be cooled is used to generate steam in an ORC process, possibly multi-stage and / or cascaded.
  • the use of thermal energy in an ORC process can represent the sole utilization of the heat of the hot workpieces.
  • the evaporator can be arranged in an insulated, tunnel-like workpiece conveyor.
  • the working fluid to be heated and evaporated can be passed through the work conveyor in countercurrent to the workpieces to be cooled.
  • the ORC cycle usually can have an efficiency of at most about 20%.
  • due to the high operating temperature of the hot workpieces it is conceivable to carry out up to three ORC processes with different working media (and thus different evaporation temperatures) in cascade form.
  • the three evaporators can be arranged sequentially within a single work conveyor.
  • a workpiece conveyor is initially proposed in which workpieces to be cooled can be conveyed countercurrently to workpieces to be treated and / or processed, and where the processing line for the workpieces optionally has a U-shape.
  • workpieces to be cooled in the workpiece conveyor according to the invention can be conveyed in cocurrent with workpieces still to be treated and / or machined.
  • a ring shape of the workpiece conveyor proves to be particularly advantageous.
  • the workpiece conveyor according to the invention has at least one heat transfer unit, already described above, in which a workpiece to be cooled - and possibly also of this workpiece originating waste and / or rejects - and a still to be treated and / or machined workpiece can be introduced.
  • a heat transfer unit which has a substantially cuboidal configuration and / or heat-insulated side walls.
  • the heat transfer unit has at least one flap for introducing workpieces.
  • an embodiment of the heat transfer unit which has at least one inner receptacle for a workpiece.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a forging line with a workpiece conveyor in ring form for preheating cold workpieces and for feeding the forging line with preheated workpieces
  • Fig. 2 is a partly schematic front view of a preferred embodiment of a heat transfer unit according to the invention.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a forging line with a workpiece conveyor in ring form for preheating cold workpieces and for feeding the forging line with preheated workpieces.
  • a processing line 1 for workpieces which is designed here as a forging line 2
  • a workpiece conveyor 3 according to the invention in a very general sense.
  • the forging line 2 is a schematic representation of an elongated processing line with various stations for machining workpieces.
  • the forging line 2 is charged at point A with preheated workpieces.
  • Point B indicates the exit of the forging line 2.
  • workpieces are made in a suitable size by means of a saw 4 from the starting material. Thereafter, cold and / or already preheated according to the invention workpieces are fed to the forge heater 5, where the workpieces are heated by the use of primary energy to the forging temperature, which may be about 1100 0 C.
  • the heated and thus prepared for the actual forging process workpieces are subsequently supplied to a stretching roller 6, a main press 7, a trimming press 8 and a sizing 9.
  • the mentioned processing stations are known per se from the prior art and require no further explanation at this point.
  • a workpiece conveyor 3 surrounding the forging line 2 in an endless loop is now provided, which in this exemplary embodiment is designed as an annular conveyor 10.
  • the design of the annular conveyor 10 is to be understood as an endless loop around the entire forging line 2 only by way of example.
  • the loop formed by the ring conveyor 10 can also be any other appropriate design within or around the processing line 1 around accept.
  • the ring conveyor 10 consists of a plurality of heat transfer units 11, each having a thermally insulated box.
  • This box has a receptacle for a cold, vorzu Arrivalndes workpiece (blank) in the upper part and a receptacle for a hot, already processed and cooled workpiece in the lower area.
  • the boxes are conveyed within the ring conveyor 10 by the power-and-free method.
  • the heat transfer units 11 can also be conveyed as part of a monorail conveyor.
  • the ring conveyor 10 promotes in accordance with the invention heat transfer units 11 from the loading point of the forge heater (point A) to the end of the forging line (point B) and back again.
  • heat transfer between the hot workpiece and the still cold blank may take place during transport by convection and radiation.
  • FIG. 1 For details regarding the heat transfer unit 11 according to the invention, reference is made to the description of FIG.
  • preheated workpieces are unloaded from the heat transfer units 11 and fed to the forging line 2. These workpieces are replaced by cold workpieces, which in turn are subsequently preheated.
  • point B however, cooled, already machined workpieces are removed from the heat transfer units 11 and replaced by hot workpieces that have previously been processed in the forging line 2.
  • the already partially cooled and removed from the heat transfer units 11 workpieces are additionally fed to a cooling tunnel 12 at point B.
  • a cooling tunnel 12 In this cooling tunnel 12, an evaporator for an ORC cycle is arranged.
  • the partially cooled workpieces pass through the cooling tunnel 12 in countercurrent to the working fluid of the ORC cycle, whereby it is heated and evaporated. This can drive an ORC turbine to generate electrical energy.
  • the cooling tunnel 12 can also be flowed through in countercurrent to the workpieces with a non-boiling medium (for example thermal oil), which absorbs the thermal energy of the further cooling workpieces and for further use on the outside of the cooling tunnel 12 passes.
  • a non-boiling medium for example thermal oil
  • the ring conveyor 10 usually conveys the received workpieces in a clockwise direction in order to provide the longest possible preheating time for the blanks recorded in point A. However, the ring conveyor 10 can also - if appropriate - are operated in the opposite direction.
  • the promotion from point A to point B can be divided into three cycles:
  • the second cycle can be summarized as follows: If a cycle has already been run, a preheated blank is unloaded at point A. At a discharge temperature machined workpieces from the forging line 2 of 1100 0 C and a temperature of the blank of 20 0 C, the blank can theoretically be preheated to a temperature of 56O 0 C. Now, another cold blank is placed in the heat transfer unit 11, in which the "half" cooled workpiece is still present. The new blank is already preheated on the route from point A to point B. The theoretically achievable equilibrium is 290 ° C. ,
  • a up to 290 0 C cooled workpiece is removed at point B and added to a freshly forged, 1100 ° C hot workpiece.
  • the workpiece to be removed at point B is only cooled to 357 ° C. After further cycles, this temperature will settle at 373 ° C.
  • machined workpieces can then give 12 more heat energy in the cooling tunnel.
  • FIG. 2 shows a partially schematic front view of a preferred embodiment of the heat transfer unit 11 according to the invention.
  • the heat transfer unit 11 has the form of a box, which in turn has a completely thermally insulated housing 13.
  • the side walls can consist of steel sheets. Between the inner and outer walls of the housing 13 is a powerful and temperature-resistant insulation, for example, mineral wool provided.
  • the shown embodiment of the heat transfer unit 11 further has slide flaps 14 for opening the heat transfer unit 11 on the front side 2.
  • two receptacles 15 for hot and cold workpieces are arranged inside the heat transfer unit 11.
  • a cold workpiece 16 (blank) and on the lower receptacle 15, a hot workpiece 17 can be arranged on the upper receptacle 15, a cold workpiece 16 (blank) and on the lower receptacle 15, a hot workpiece 17 can be arranged.
  • the upper slide door 14 and for loading and unloading a hot or already partially cooled workpiece 17, the lower slide door 14 may be used.
  • the heat transfer unit 11 allows heat to be transferred from a respective workpiece 17 to be cooled - and possibly also waste and / or rejects originating from this workpiece 17 - to a workpiece 16 that is still to be treated and / or processed.
  • the heat transfer unit 11 can communicate with the workpieces 16 , 17 and afterwards - for example, in a high-bay warehouse - be turned off.
  • a continuous heat transfer between hot workpieces 17 and cold workpieces 16 is sought, namely by the inventive heat transfer unit 11 is part of a workpiece conveyor 3, in particular a ring conveyor 10 of FIG.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

A method, in particular an industrial process, wherein workpieces (16, 17) are heated prior to and/or during a treatment and/or machining operation and cooled after the treatment and/or machining operation, is designed and refined with respect to an energy-optimized and cost-effective treatment and/or machining operation of workpieces (16, 17) such that the thermal energy of the treated and/or machined workpieces (17) is used to provide heat energy and/or for generating electric energy. Furthermore, a workpiece conveyor (3) suited for carrying out the method according to the invention, and a heat transfer unit (11) suited for carrying out the method according to the invention and suited for the workpiece conveyor (3) according to the invention are proposed.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR ENERGIE-RÜCKGEWINNUNG BEI PROCESS AND DEVICE FOR ENERGY RECOVERY AT

DER BEARBEITUNG ODER BEHANDLUNG VON WERKSTÜCKENMACHINING OR TREATING WORKPIECES

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, insbesondere einen Industriepro- zess, wobei Werkstücke vor und/oder während einer Behandlung und/oder Bearbeitung erhitzt werden und nach der Behandlung und/oder Bearbeitung abgekühlt werden. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung einen Werkstückförderer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. für den erfindungsgemäßen Werkstückförderer geeignete Wärmeübertragungseinheit.The present invention relates to a method, in particular an industrial process, wherein workpieces are heated before and / or during a treatment and / or processing and are cooled after treatment and / or processing. Furthermore, the present invention relates to a workpiece conveyor for carrying out the method according to the invention and to a heat transfer unit suitable for carrying out the method according to the invention or for the workpiece conveyor according to the invention.

Es sind eine Vielzahl von industriellen Verfahren bekannt, bei denen Werkstücke zunächst erhitzt werden, um danach einer Behandlung und/oder Bearbeitung und anschließend einer Abkühlung zugeführt zu werden. Dabei kann es sich z.B. um Härte- oder Anlassbehandlungen für metallische Werkstücke, insbesondere aus Stahl, handeln.There are a variety of industrial processes are known in which workpieces are first heated to then a treatment and / or processing and then supplied to a cooling. This may be e.g. to hardening or tempering treatments for metallic workpieces, especially steel.

Besonders verbreitet ist in diesem Zusammenhang auch die Bearbeitung metallischer Werkstücke mittels Walz- und/oder Schmiedeverfahren. Die zu bearbeitenden Werkstücke werden in diesem Zusammenhang auch als Rohlinge oder ggf. als Halbzeuge bezeichnet. Einem Schmiedeverfahren zugeführte Werkstücke werden darüber hinaus auch als Blöcke oder Knüppel (insbesondere beim Schmieden von Kurbelwellen) bezeichnet. Es sind jedoch ebenfalls Verfahren bekannt, bei denen nichtmetallische Werkstücke zunächst erhitzt, danach bearbeitet und schließlich wieder abgekühlt werden.Particularly common in this context is the machining of metal workpieces by means of rolling and / or forging processes. The workpieces to be machined are referred to in this context as blanks or possibly as semi-finished products. In addition, workpieces fed to a forging process are also referred to as blocks or billets (in particular when forging crankshafts). However, methods are also known in which non-metallic workpieces are first heated, then processed and finally cooled again.

Lediglich beispielhaft wird im Folgenden ein Verfahren gemäß Stand der Technik beschrieben, bei dem die genannten Blöcke oder Knüppel einer sog. Schmiedelinie zugeführt und dort in die gewünschte Form gebracht werden.By way of example only, a method according to the prior art will be described in the following, in which said blocks or billets are fed to a so-called forging line and brought there into the desired shape.

Üblicherweise werden die zu bearbeitenden Werkstücke zunächst in einem Schmiedeerwärmer auf die Schmiedenenntemperatur, bspw. ca. 11000C, erwärmt. Danach durchlaufen die erhitzten Werkstücke die weiteren Stationen der Schmiede- linie, wo sie umgeformt werden. Diese Stationen können eine Reckwalze, eine Vorformpresse, eine Hauptpresse, eine Entgratpresse und eine Kalibrierpresse aufweisen. Danach werden die fertig geschmiedeten Werkstücke am Ende der Schmiedelinie in einen Kühlförderer gegeben. In dem Kühlförderer werden die noch heißen Werkstücke während des Transports an der Umgebungsluft durch Wärmestrahlung und Luftkonvektion allmählich abgekühlt, wobei annähernd Raumtemperatur erreicht werden kann. Danach sind die geschmiedeten Werkstücke lager- oder handelsfähig oder können weiteren Behandlungs- und/oder Bearbeitungsschritten zugeführt werden.Usually, the workpieces to be processed are first heated in a forging heater to the forging temperature, eg. About 1100 0 C, heated. The heated workpieces then pass through the other wrought-iron stations. line, where they are reshaped. These stations may include a stretching roll, a preforming press, a main press, a trimming press and a sizing press. Thereafter, the finished forged workpieces are placed at the end of the forging line in a cooling conveyor. In the cooling conveyor, the still hot workpieces are gradually cooled during the transport to the ambient air by heat radiation and air convection, whereby approximately room temperature can be achieved. Thereafter, the forged workpieces are storable or marketable or can be supplied to further treatment and / or processing steps.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Industrieprozesse sind jedoch mit Nachteilen behaftet. So werden die Werkstücke in einem Erwärmer bzw. Ofen mit hohem Energieeinsatz auf sehr hohe Temperaturen erhitzt. Der erzielte Temperaturunterschied zwischen Ein- und Ausgang des Erwärmers kann dabei über 1000 Kelvin betragen. Nach der Behandlung und/oder Bearbeitung der Werkstücke wird diese thermische Energie wieder abgeführt. Dadurch ist ein gattungsbildendes Verfahren nur besonders energieintensiv betreibbar.However, the industrial processes known from the prior art are associated with disadvantages. Thus, the workpieces are heated in a heater or oven with high energy input to very high temperatures. The achieved temperature difference between the input and output of the heater can be over 1000 Kelvin. After treatment and / or processing of the workpieces, this thermal energy is dissipated again. As a result, a generic process is only particularly energy-intensive operable.

Des Weiteren fällt während der Abkühlung der noch heißen Werkstücke im Industriebetrieb eine große Wärmemenge an. Dadurch erhitzt sich die Betriebsstätte, so dass sich ggf. Mitarbeiter nicht in der Nähe der abzukühlenden Werkstücke aufhalten können. Alternativ müssen hier kostenintensive Isolierungs- und/oder Abschirmungs- und/oder Absaugmaßnahmen vorgesehen werden.Furthermore falls during the cooling of the still hot workpieces in industrial operation on a large amount of heat. As a result, the operating site heats up so that employees may not be able to stay close to the workpieces to be cooled. Alternatively, cost-intensive insulation and / or shielding and / or suction measures must be provided here.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine energieoptimierte und kostengünstige Behandlung und/oder Bearbeitung von Werkstücken zu ermöglichen.The present invention is therefore based on the object to enable an energy-optimized and cost-effective treatment and / or processing of workpieces.

Diese Aufgabe ist zunächst in Bezug auf ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßer Werkstückförderer ist mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 angegeben. Schließlich wird gemäß Patentanspruch 18 noch eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind den jeweils nachgeordneten Patentansprüchen entnehmbar. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die thermische Energie der behandelten und/oder bearbeiteten Werkstücke zur Bereitstellung von Wärmeenergie und/oder zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt wird.This object is initially achieved with respect to a method having the features of patent claim 1. An inventive workpiece conveyor is specified with the features of claim 14. Finally, according to claim 18 nor a heat transfer unit according to the invention is proposed. Advantageous developments are the respective subordinate claims can be removed. The method according to the invention is characterized in that the thermal energy of the treated and / or machined workpieces is used to provide heat energy and / or to generate electrical energy.

Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass die in den erhitzten bzw. behandelten und/oder bearbeiteten Werkstücken gespeicherte thermische Energie in sinnvoller Art und Weise nutzbar ist, nämlich in Form von Wärmeenergie und/oder zur Erzeugung elektrischer Energie. Dementsprechend kann auf eine alleinige Abkühlung der Werkstücke mittels Konvektion und/oder Strahlung verzichtet werden. Vielmehr lässt sich die thermische Energie der Werkstücke gezielt aufnehmen und einer weiteren Nutzung zuführen.According to the invention, it has been recognized that the thermal energy stored in the heated or treated and / or machined workpieces can be used in a meaningful manner, namely in the form of heat energy and / or for the generation of electrical energy. Accordingly, can be dispensed with a sole cooling of the workpieces by means of convection and / or radiation. Rather, the thermal energy of the workpieces can be specifically taken up and fed to a further use.

Bevorzugt lässt sich die thermische Energie abzukühlender Werkstücke zur Vorwärmung noch zu behandelnder Werkstücke einsetzen. Dadurch kann der Betrag der im Erwärmer oder im Ofen eingesetzten Primärenergie deutlich verringert werden. Alternativ oder zusätzlich können mit der Abwärme abzukühlender Werkstücke ein oder mehrere thermische Kreisprozesse nach dem Prinzip des Organic Rankine Cycle (ORC) betrieben werden.The thermal energy of workpieces to be cooled can preferably be used to preheat workpieces still to be treated. As a result, the amount of primary energy used in the heater or in the furnace can be significantly reduced. Alternatively or additionally, one or more thermal cycles can be operated according to the principle of the Organic Rankine Cycle (ORC) with the waste heat to be cooled workpieces.

Über die Energieeinsparung bzw. -rückgewinnung hinaus ist erfindungsgemäß erreicht, dass die Betriebsstätte bzw. die unmittelbare Umgebung der abzukühlenden Werkstücke nicht mehr über Gebühr erhitzt wird. Dadurch ist die nachteilige Einwirkung auf Betriebsangehörige minimiert und kostenintensive Schutzmaßnahmen werden überflüssig.In addition to the energy saving or recovery, the invention achieves that the operating site or the immediate surroundings of the workpieces to be cooled is no longer heated excessively. As a result, the adverse effect on employees is minimized and costly protective measures are unnecessary.

Folglich ist ein Verfahren, insbesondere ein Industrieprozess, angegeben, mit dem eine energieoptimierte und kostengünstige Behandlung und/oder Bearbeitung von Werkstücken ermöglicht ist.Consequently, a method, in particular an industrial process, specified, with which an energy-optimized and cost-effective treatment and / or processing of workpieces is possible.

Das erfindungsgemäße Verfahren erweist sich als besonders vorteilhaft, falls Werkstücke aus Metall, insbesondere aus Stahl, behandelt und/oder bearbeitet werden. Aufgrund der vergleichsweise großen Wärmekapazität metallischer Werkstücke ist die in erhitzten Werkstücken gespeicherte Menge an thermischer Energie ebenfalls groß. Daher bietet es sich insbesondere an, die thermische Energie metallischer Werkstücke sinnvoll zu nutzen. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Prozesse beschränkt ist, in denen metallische Werkstücke behandelt und/oder bearbeitet werden.The inventive method proves to be particularly advantageous if workpieces made of metal, especially steel, treated and / or processed. Due to the comparatively large heat capacity of metallic workpieces, the amount of thermal energy stored in heated workpieces is also large. Therefore, it makes sense in particular to make sensible use of the thermal energy of metallic workpieces. It should be noted, however, the method according to the invention is not restricted to processes in which metallic workpieces are treated and / or processed.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird eine Bearbeitungslinie für Werkstücke, insbesondere eine Schmiede- und/oder Walzlinie, verwendet. Es konnte bereits gezeigt werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich besonders für Schmiede- und/oder Walzprozesse eignet. Metallische Werkstücke, welche in Schmiedelinien bearbeitet werden, müssen dabei üblicherweise auf sehr hohe Temperaturen (ca. 11000C) erhitzt werden. Dies ist mit einem hohen Einsatz von Primärenergie verbunden. Daher ist es hier besonders vorteilhaft, die thermische Energie der behandelten Werkstücke zurückzugewinnen.In a development of the method, a processing line for workpieces, in particular a forging and / or rolling line, is used. It has already been shown that the method according to the invention is particularly suitable for forging and / or rolling processes. Metallic workpieces, which are processed in forging lines, usually have to be heated to very high temperatures (about 1100 ° C.). This is associated with a high use of primary energy. Therefore, it is particularly advantageous here to recover the thermal energy of the treated workpieces.

In einer ganz besonders bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird Wärmeenergie von abzukühlenden Werkstücken auf noch zu behandelnde und/oder zu bearbeitende Werkstücke übertragen. Gemäß dieser Weiterbildung lässt sich einerseits sowohl die gespeicherte thermische Energie der bearbeitenden Werkstücke nutzen, und kann auf der anderen Seite der Einsatz von Primärenergie im Erwärmer bzw. Ofen verringert werden, da noch zu bearbeitende Werkstücke mit der rückgeführten thermischen Energie vorheizbar sind.In a very particularly preferred development of the method according to the invention, thermal energy of workpieces to be cooled is transferred to workpieces that are still to be treated and / or processed. According to this development, on the one hand, both the stored thermal energy of the machined workpieces can be utilized, and on the other hand, the use of primary energy in the heater or furnace can be reduced since workpieces still to be processed can be preheated with the recirculated thermal energy.

In diesem Zusammenhang wird darüber hinaus vorgeschlagen, Wärmeenergie von während der Behandlung und/oder Bearbeitung anfallendem Abfall und/oder Aus- schuss auf noch zu behandelnde Werkstücke zu übertragen. Dabei kann es sich zum einen um Werkstücke handeln, welche fehlerhaft bearbeitet worden sind und üblicherweise als Ausschuss in die Metall-Wiederverwertung rückgeführt werden. Es wird vorgeschlagen, die thermische Energie solcher Ausschussteile vor der Rückführung in den Recycling-Prozess noch zur Vorwärmung von Werkstücken zu nutzen. Es ist des Weiteren in energetischer Hinsicht zu bevorzugen, Grate, Späne oder dgl. Abfallmaterialien von bearbeiteten Werkstücken ebenfalls zur Vorwärmung neuer Werkstücke zu verwenden. Dazu kann ein bearbeitetes Werkstück zunächst mitsamt dem entfernten Abfallmaterial verbleiben, um nämlich mit seiner gesamten ursprünglichen Masse ein noch zu bearbeitendes Werkstück vorwärmen zu können.In this context, it is also proposed to transfer thermal energy from waste and / or rejects arising during treatment and / or processing to workpieces still to be treated. These may be on the one hand to workpieces that have been processed incorrectly and are usually recycled as scrap in the metal recycling. It is proposed to use the thermal energy of such rejects prior to recycling in the recycling process for preheating workpieces. It is also preferable to energetically, burrs, chips or the like. Waste materials from machined work also to use for preheating new workpieces. For this purpose, a machined workpiece initially remain together with the removed waste material, namely to be able to preheat with its entire original mass a workpiece still to be machined.

Im Hinblick auf einen hohen Durchsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens und im Sinne einer kontinuierlichen Verfahrensführung wird eine Ausführung bevorzugt, bei der die Werkstücke während der Wärmeübertragung gefördert werden, insbesondere wobei ein Werkstückförderer verwendet wird. Der Werkstückförderer kann abzukühlende Werkstücke am Ende einer Linie, insbesondere einer Schmiedelinie, aufnehmen und vom Ende der Bearbeitungslinie weg fördern. Während der Förderung können die bearbeiteten Werkstücke bis auf die gewünschte Temperatur abgekühlt werden. Danach werden die Werkstücke aus dem Werkstückförderer entnommen und der weiteren Bearbeitung, Verwendung oder Lagerung zugeführt. Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann nun ein Werkstückförderer verwendet werden, der so ausgestaltet ist, dass die thermische Energie bearbeiteter Werkstücke innerhalb des Werkstückförderers nutzbar gemacht wird. Dazu kann der Werkstückförderer bspw. kalte, noch zu bearbeitende Werkstücke aufnehmen und fördern, wobei innerhalb des Werkstückförderers eine Wärmeübertragung von den bearbeiteten auf die noch zu bearbeitenden Werkstücke erfolgt und letztere dadurch vorgewärmt werden. Alternativ oder zusätzlich kann im Werkstückförderer ein Medium, bspw. ein Arbeitsmittel eines ORC-Kreisprozesses, erhitzt und/oder verdampft werden. Damit lässt sich weitere Wärmeenergie und/oder elektrische Energie aus den abzukühlenden Werkstücken gewinnen.In view of a high throughput of the method according to the invention and in the sense of a continuous process control, an embodiment is preferred in the workpieces are conveyed during the heat transfer, in particular wherein a work conveyor is used. The work conveyor can pick up workpieces to be cooled at the end of a line, in particular a forging line, and feed them away from the end of the processing line. During conveyance, the machined workpieces can be cooled down to the desired temperature. Thereafter, the workpieces are removed from the workpiece conveyor and supplied for further processing, use or storage. For the purposes of the present invention, a workpiece conveyor can now be used which is designed such that the thermal energy of processed workpieces within the workpiece conveyor is made usable. For this purpose, the workpiece conveyor can, for example, absorb and convey cold workpieces still to be machined, with heat being transferred from the machined to the workpieces still to be machined within the workpiece conveyor, thereby preheating the latter. Alternatively or additionally, a medium, for example a working medium of an ORC cycle, can be heated and / or vaporized in the workpiece conveyor. This makes it possible to obtain further heat energy and / or electrical energy from the workpieces to be cooled.

Im Hinblick auf eine besonders effektive Wärmeübertragung zwischen den Werkstücken ist eine Ausführungsform favorisiert, bei der abzukühlende Werkstücke im Gegenstrom zu noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken gefördert werden. Durch die Gegenstromführung wird stets ein größtmöglicher Temperaturunterschied zwischen den beiden Strömen realisiert. Die Prinzipien der Gegenstrom-Wärmeübertragung sind dem Fachmann dabei geläufig. Im Konkreten können heiße, aus einer Bearbeitungslinie entnommene Werkstücke in einen Werkstückförderer in Form eines wärmeisolierten Tunnels eingebracht werden. Am anderen Ende des Werkstückförderers können hingegen kalte, noch zu bearbeitende Werkstücke aufgegeben und dann oberhalb der heißen Werkstücken im Gegenstrom gefördert werden. Mit einer prozessgesteuerten Luftumwälzung und genauer Regelung kann darüber hinaus gewährleistet werden, dass den heißen Werkstücken die Wärme nach den Vorgaben und Erfordernissen der gewünschten metallurgischen Gefügeumwandlung entzogen und an die kalten Werkstücke weitergegeben wird.In view of a particularly effective heat transfer between the workpieces, an embodiment is favored in which workpieces to be cooled are conveyed countercurrently to workpieces to be treated and / or processed. Due to the countercurrent flow always the greatest possible temperature difference between the two streams is realized. The principles of countercurrent heat transfer are familiar to those skilled in the art. Specifically, hot, removed from a processing line workpieces can be introduced into a work conveyor in the form of a thermally insulated tunnel. At the other end of the workpiece conveyor, however, cold, still to be machined workpieces can be abandoned and then promoted above the hot workpieces in countercurrent. With a process-controlled air circulation and precise control can also be ensured that the hot workpieces heat is removed from the specifications and requirements of the desired metallurgical microstructure transformation and passed on to the cold workpieces.

In konkretem Bezug auf die letztgenannte Ausführungsform des erfindungs-gemäßen Verfahrens wird eine Weiterbildung vorgeschlagen, bei der eine Bearbeitungslinie in U-Form verwendet wird. Der Aufbau der Bearbeitungslinie, insbesondere einer Schmiede- und/oder Walzlinie, in U-Form stellt sicher, dass die Eingabe der Werkstücke in die Bearbeitungslinie in der Nähe der Ausgabe der bearbeiteten Werkstücke positioniert ist. Dadurch werden lange Transportwege vermieden.In concrete terms to the latter embodiment of the method according to the invention, a development is proposed in which a processing line in U-shape is used. The construction of the machining line, in particular a forging and / or rolling line, in U-shape ensures that the input of the workpieces is positioned in the machining line in the vicinity of the output of the machined workpieces. This avoids long transport routes.

Alternativ zu einer Wärmeübertragung im Gegenstrom ist im Hinblick auf eine einfache technische Lösung und einen hohen Materialdurchsatz bevorzugt, dass abzukühlende Werkstücke im Gleichstrom mit noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken gefördert werden. Dazu kann bspw. ein Werkstückförderer verwendet werden, der - wie bereits beschrieben - im Wesentlichen als lang gestreckter, wärmeisolierter Tunnel ausgestaltet ist. Darin können kalte Werkstücke oberhalb heißer, abzukühlender Werkstücke gefördert werden. Bei dieser Ausführung des Verfahrens wird am Eingang des Werkstückförderers ein maximaler Temperaturunterschied zwischen heißen und kalten Werkstücken erreicht.As an alternative to heat transfer in countercurrent, in view of a simple technical solution and a high material throughput, it is preferred that workpieces to be cooled be conveyed in cocurrent with workpieces still to be treated and / or processed. For this purpose, for example, a workpiece conveyor can be used, which - as already described - is designed substantially as an elongated, heat-insulated tunnel. In it, cold workpieces above hot, cooled workpieces can be promoted. In this embodiment of the method, a maximum temperature difference between hot and cold workpieces is achieved at the entrance of the workpiece conveyor.

In diesem Zusammenhang ist eine Ausführungsform des Verfahrens bevorzugt, bei der ein Werkstückförderer in Ringform verwendet wird. Mit anderen Worten kann der Werkstückförderer als Endlosschleife ausgestaltet sein. Der Förderer kann heiße Werkstücke am Ausgang einer Bearbeitungslinie aufnehmen und vorgewärmte Werkstücke an den Eingang der Bearbeitungslinie fördern. Während der Förderung kann Wärmeenergie von den heißen, bereits bearbeiteten Werkstücken auf die kalten Werkstücke übertragen und diese dadurch vorgewärmt werden.In this connection, an embodiment of the method is preferred in which a workpiece conveyor is used in ring form. In other words, the workpiece conveyor may be designed as an endless loop. The conveyor can pick up hot workpieces at the exit of a processing line and feed preheated workpieces to the input of the processing line. During production, heat energy can be transferred from the hot, already machined workpieces to the cold workpieces, preheating them.

Im Hinblick auf eine genau reproduzierbare Vorwärmung kalter Werkstücke sowie eine konkret planbare Abkühlung heißer Werkstücke wird eine Weiterbildung des Verfahrens bevorzugt, bei der Wärmeenergie von jeweils einem abzukühlenden Werkstück - und ggf. auch von diesem Werkstück stammendem Abfall und/oder Ausschuss - auf ein noch zu behandelndes und/oder zu bearbeitendes Werkstück übertragen wird. Mit anderen Worten ist hierbei eine Wärmeübertragung realisiert, bei der genau einem heißen Werkstück stets ein kaltes Werkstück zugeordnet wird. Danach kann zwischen diesen beiden Werkstücken in genau vorhersagbarer Weise eine Wärmeübertragung erfolgen, wobei die Abkühlungs- und Aufheizkurve des jeweiligen Werkstücks vorherbestimmbar ist. Dazu können die beiden zusammengeführten Werkstücke auch in apparativer Hinsicht „abgekapselt" werden, bspw. kann gegenüber der Umgebung eine thermische Isolierung hergestellt werden. In diesem Zusammenhang wird vorgeschlagen, dass das abzukühlende Werkstück - und ggf. auch von diesem Werkstück stammender Abfall und/oder Ausschuss - und das noch zu behandelnde und/oder zu bearbeitende Werkstück zusammen in eine Wärmeübertragungseinheit eingebracht werden. Eine solche Wärmeübertragungseinheit kann bspw. die Form einer Box mit wärmeisolierten Wänden aufweisen. Die Wärmeübertragungseinheit kann im oberen Bereich eine Aufnahme für ein kaltes Werkstück und im unteren Bereich eine Aufnahme für ein heißes Werkstück aufweisen. Des Weiteren ist zumindest eine Klappe zum Beschicken der Wärmeübertragungseinheit vorzusehen. Die Wärmeübertragungseinheit kann auch über zwei Klappen verfügen, nämlich eine oben liegende für das kalte bzw. vorgewärmte Werkstück und eine unten liegende für das heiße bzw. abgekühlte Werkstück. Ist die Wärmeübertragungseinheit beschickt, wird sie über die Klappe bzw. die Klappen verschlossen. In der Einheit findet dann durch Konvektion und Strahlung eine Wärmeübertragung zwischen dem heißen und dem kalten Werkstück statt. Die Wärmeübertragungseinheit kann dabei im diskontinuierlichen Betrieb verwendet werden. So kann die Einheit mit einem heißen und einem kalten Werkstück bestückt und anschließend im Lager abgestellt werden, bis der erwünschte Temperaturausgleich vollzogen ist. Im Hinblick auf eine kontinuierliche Verfahrensführung ist jedoch bevorzugt, dass mehrere der Wärmeübertragungseinheiten Teil eines vorgenannten Werkstückförderers, insbesondere eines Werkstückförderers in Ringform, sind. Der Ringförderer kann die Wärmeübertragungseinheiten von der Beladestelle des Erwärmers oder Ofens zum Ende der Bearbeitungslinie für die Werkstücke und wieder zurück fördern. Die Wärmeübertragungseinheiten können dann an den verschiedenen Punkten der Bearbeitungslinie mit heißen und kalten Werkstücken beschickt bzw. können vorgewärmte oder abgekühlte Werkstücke aus den Wärmeübertragungseinheiten entladen werden.With regard to an exactly reproducible preheating cold workpieces and a concrete planable cooling of hot workpieces, a development of the method is preferred in the thermal energy of each cooled workpiece - and possibly also derived from this workpiece waste and / or Committee - to a still be treated and / or processed workpiece. In other words, in this case a heat transfer is realized in which exactly one hot workpiece is always assigned a cold workpiece. Thereafter, a heat transfer can take place between these two workpieces in a precisely predictable manner, whereby the cooling and heating curve of the respective workpiece can be predetermined. For this purpose, the two merged workpieces can also be "encapsulated" in terms of apparatus, for example. Thermal insulation can be produced with respect to the environment. In this connection, it is proposed that the workpiece to be cooled-and possibly also waste and / or rejects originating from this workpiece-and the workpiece still to be treated and / or to be machined be introduced together into a heat transfer unit. Such a heat transfer unit may, for example, have the form of a box with heat-insulated walls. The heat transfer unit may have a receptacle for a cold workpiece in the upper area and a receptacle for a hot workpiece in the lower area. Furthermore, at least one flap is to be provided for charging the heat transfer unit. The heat transfer unit can also have two flaps, namely an overhead for the cold or preheated workpiece and a lower for the hot or cooled workpiece. If the heat transfer unit is charged, it is closed via the flap or the flaps. In the unit then takes place by convection and radiation heat transfer between the hot and the cold workpiece. The heat transfer unit can be used in discontinuous operation. So the unit can be equipped with a hot and a cold workpiece and then parked in the camp until the desired temperature compensation is completed. With regard to a continuous process control, however, it is preferred that several of the heat transfer units are part of an aforementioned work piece conveyor, in particular a work conveyor in ring form. The ring conveyor can convey the heat transfer units from the loading station of the heater or oven to the end of the processing line for the workpieces and back again. The heat transfer units can then be charged at the various points of the processing line with hot and cold workpieces or can be unloaded preheated or cooled workpieces from the heat transfer units.

Im Hinblick auf die Erzeugung elektrischer Energie aus der thermischen Energie der heißen Werkstücke wird schließlich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagen, bei der die Wärmeenergie der abzukühlenden Werkstücke zur Dampferzeugung in einem - ggf. mehrstufigen und/oder kaskadierten - ORC-Prozess genutzt wird. Die Nutzung der thermischen Energie in einem ORC- Prozess kann dabei die alleinige Verwertung der Wärme der heißen Werkstücke darstellen. Es ist jedoch bevorzugt, die Wärmenutzung in einem ORC-Prozess zusätzlich zu der oben ausführlich beschriebenen Wärmeübertragung zwischen heißen und kalten Werkstücken vorzusehen. So ist es in energetischer Hinsicht besonders vorteilhaft, die Restwärme der bereits teilweise abgekühlten Werkstücke (nach der Wärmeübertragung mit einem vorzuwärmenden Werkstück) in einem ORC-Prozess zu nutzen. In beiden Fällen kann Energie aus heißen Werkstücken dem Verdampfer einer ORC-Anlage zugeführt werden. Dabei kann der Verdampfer in einem isolierten, tunnelartigen Werkstückförderer angeordnet sein. Das zu erhitzende und zu verdampfende Arbeitsmittel kann im Gegenstrom zu den abzukühlenden Werkstücken durch den Werkstückförderer geleitet werden. Der ORC-Kreisprozess kann üblicherweise einen Wirkungsgrad von maximal ca. 20% aufweisen. Jedoch ist hier, bedingt durch die hohe Einsatztemperatur der heißen Werkstücke, denkbar, bis zu drei ORC-Prozesse mit verschiedenen Arbeitsmedien (und dadurch verschiedenen Verdampfungstemperaturen) in Kaskadenform durchzuführen. Die drei Verdampfer können aufeinanderfolgend innerhalb eines einzigen Werkstückförderers angeordnet werden.With regard to the generation of electrical energy from the thermal energy of the hot workpieces, an embodiment of the method according to the invention is finally proposed, in which the heat energy of the workpieces to be cooled is used to generate steam in an ORC process, possibly multi-stage and / or cascaded. The use of thermal energy in an ORC process can represent the sole utilization of the heat of the hot workpieces. However, it is preferable to heat-use in an ORC process in addition to the heat transfer described in detail above and provide cold workpieces. Thus, in terms of energy, it is particularly advantageous to use the residual heat of the already partially cooled workpieces (after heat transfer with a workpiece to be preheated) in an ORC process. In both cases, energy from hot workpieces can be fed to the evaporator of an ORC plant. In this case, the evaporator can be arranged in an insulated, tunnel-like workpiece conveyor. The working fluid to be heated and evaporated can be passed through the work conveyor in countercurrent to the workpieces to be cooled. The ORC cycle usually can have an efficiency of at most about 20%. However, due to the high operating temperature of the hot workpieces, it is conceivable to carry out up to three ORC processes with different working media (and thus different evaporation temperatures) in cascade form. The three evaporators can be arranged sequentially within a single work conveyor.

Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 ist ein erfindungsgemäßer Werkstückförderer zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.With the features of claim 14, an inventive workpiece conveyor for performing a method according to the invention is given.

Zur Vermeidung von Wiederholungen wird bezüglich der Merkmale sowie vorteilhafter Ausführungsformen des Werkstückförderers ausdrücklich Bezug genommen auf die Ausführungen in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren.To avoid repetition, reference is expressly made to the statements relating to the method according to the invention with regard to the features and advantageous embodiments of the workpiece conveyor.

So wird zunächst gemäß einer ersten Weiterbildung ein Werkstückförderer vorgeschlagen, in dem abzukühlende Werkstücke im Gegenstrom zu noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken förderbar sind, und wobei die Bearbeitungslinie für die Werkstücke ggf. eine U-Form aufweist.Thus, according to a first development, a workpiece conveyor is initially proposed in which workpieces to be cooled can be conveyed countercurrently to workpieces to be treated and / or processed, and where the processing line for the workpieces optionally has a U-shape.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind im erfindungsgemäßen Werkstückförderer abzukühlende Werkstücke im Gleichstrom mit noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken förderbar. Dabei erweist sich eine Ringform des Werkstückförderers als besonders vorteilhaft.In a further advantageous embodiment, workpieces to be cooled in the workpiece conveyor according to the invention can be conveyed in cocurrent with workpieces still to be treated and / or machined. In this case, a ring shape of the workpiece conveyor proves to be particularly advantageous.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Werkstückförderer zumindest eine bereits zuvor beschriebene Wärmeübertragungseinheit auf, in welcher ein abzukühlendes Werkstück - und ggf. auch von diesem Werkstück stammender Abfall und/oder Ausschuss - und ein noch zu behandelndes und/oder zu bearbeitendes Werkstück einbringbar sind.In a particularly preferred development, the workpiece conveyor according to the invention has at least one heat transfer unit, already described above, in which a workpiece to be cooled - and possibly also of this workpiece originating waste and / or rejects - and a still to be treated and / or machined workpiece can be introduced.

Mit den Merkmalen des Patentanspruchs 18 ist schließlich eine erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit angegeben.With the features of claim 18, finally, a heat transfer unit according to the invention is given.

In Bezug auf Merkmale sowie vorteilhafte Ausführungsformen der Wärmeübertragungseinheit wird zur Vermeidung von Wiederholungen zunächst ausdrücklich Bezug genommen auf die Ausführungen in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren sowie in Bezug auf den erfindungsgemäßen Werkstückförderer.With regard to features and advantageous embodiments of the heat transfer unit, to avoid repetition, reference is first expressly made to the statements relating to the method according to the invention and with reference to the workpiece conveyor according to the invention.

Als besonders praktisch erweist sich eine Wärmeübertragungseinheit, welche eine im Wesentlichen quaderförmige Ausgestaltung und/oder wärmeisolierte Seitenwände aufweist.Particularly advantageous is a heat transfer unit, which has a substantially cuboidal configuration and / or heat-insulated side walls.

In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung weist die Wärmeübertragungseinheit zumindest eine Klappe zum Einbringen von Werkstücken auf.In a further expedient embodiment, the heat transfer unit has at least one flap for introducing workpieces.

Schließlich ist eine Ausgestaltung der Wärmeübertragungseinheit bevorzugt, welche zumindest über eine innen liegende Aufnahme für ein Werkstück verfügt.Finally, an embodiment of the heat transfer unit is preferred, which has at least one inner receptacle for a workpiece.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die jeweils nachgeordneten Ansprüche, und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung jeweils eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Werkstückförderers sowie der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. In der Zeichnung zeigtThere are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to the respective subordinate claims, and on the other hand to refer to the following explanation in each case an embodiment of the workpiece conveyor according to the invention and the heat transfer unit according to the invention with reference to the drawing. In connection with the explanation of the preferred embodiments of the invention with reference to the drawing, preferred embodiments and further developments of the method according to the invention are explained. In the drawing shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Schmiedelinie mit einem Werkstückförderer in Ringform zur Vorwärmung kalter Werkstücke und zur Beschickung der Schmiedelinie mit vorgewärmten Werkstücken, und Fig. 2 eine teils schematische Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit.Fig. 1 is a schematic representation of a forging line with a workpiece conveyor in ring form for preheating cold workpieces and for feeding the forging line with preheated workpieces, and Fig. 2 is a partly schematic front view of a preferred embodiment of a heat transfer unit according to the invention.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Schmiedelinie mit einem Werkstückförderer in Ringform zur Vorwärmung kalter Werkstücke und zur Beschickung der Schmiedelinie mit vorgewärmten Werkstücken.Fig. 1 shows a schematic representation of a forging line with a workpiece conveyor in ring form for preheating cold workpieces and for feeding the forging line with preheated workpieces.

Dabei ist zunächst in ganz allgemeiner Hinsicht das erfindungsgemäße Zusammenwirken einer Bearbeitungslinie 1 für Werkstücke, welche hier als Schmiedelinie 2 ausgestaltet ist, mit einem erfindungsgemäßen Werkstückförderer 3 dargestellt. Die Schmiedelinie 2 ist in schematischer Darstellung eine lang gestreckte Bearbeitungsstraße mit verschiedenen Stationen zur Bearbeitung von Werkstücken. Die Schmiedelinie 2 wird dabei am Punkt A mit vorgewärmten Werkstücken beschickt. Punkt B hingegen bezeichnet den Ausgang der Schmiedelinie 2.In this case, the interaction according to the invention of a processing line 1 for workpieces, which is designed here as a forging line 2, is shown with a workpiece conveyor 3 according to the invention in a very general sense. The forging line 2 is a schematic representation of an elongated processing line with various stations for machining workpieces. The forging line 2 is charged at point A with preheated workpieces. Point B, on the other hand, indicates the exit of the forging line 2.

Zunächst werden Werkstücke in geeigneter Größe mit Hilfe einer Säge 4 aus dem Ausgangsmaterial hergestellt. Danach werden kalte und/oder bereits in erfindungsgemäßer Weise vorgewärmte Werkstücke dem Schmiedeerwärmer 5 zugeführt, wo die Werkstücke durch Einsatz von Primärenergie auf die Schmiedenenntemperatur, welche ca. 11000C betragen kann, erhitzt werden.First, workpieces are made in a suitable size by means of a saw 4 from the starting material. Thereafter, cold and / or already preheated according to the invention workpieces are fed to the forge heater 5, where the workpieces are heated by the use of primary energy to the forging temperature, which may be about 1100 0 C.

Die erhitzten und so für den eigentlichen Schmiedevorgang bereiten Werkstücke werden darauf folgend einer Reckwalze 6, einer Hauptpresse 7, einer Entgratpresse 8 und einer Kalibrierpresse 9 zugeführt. Die genannten Bearbeitungsstationen sind für sich gesehen aus dem Stand der Technik bekannt und bedürfen an dieser Stelle keiner näheren Erläuterung.The heated and thus prepared for the actual forging process workpieces are subsequently supplied to a stretching roller 6, a main press 7, a trimming press 8 and a sizing 9. The mentioned processing stations are known per se from the prior art and require no further explanation at this point.

In Punkt B werden die bearbeiteten und heißen Werkstücke aus der Schmiedelinie 2 entnommen.In point B, the machined and hot workpieces are removed from the forging line 2.

In erfindungsgemäßer Weise ist nun ein die Schmiedelinie 2 in einer Endlosschleife umgebender Werkstückförderer 3 vorgesehen, der bei diesem Ausführungsbeispiel als Ringförderer 10 ausgelegt ist. Dabei ist die Ausgestaltung des Ringförderers 10 als Endlosschleife um die gesamte Schmiedelinie 2 lediglich beispielhaft zu verstehen. So kann die durch den Ringförderer 10 gebildete Schleife auch jedwede andere zweckmäßige Ausgestaltung innerhalb oder um die Bearbeitungslinie 1 herum annehmen.In accordance with the invention, a workpiece conveyor 3 surrounding the forging line 2 in an endless loop is now provided, which in this exemplary embodiment is designed as an annular conveyor 10. The design of the annular conveyor 10 is to be understood as an endless loop around the entire forging line 2 only by way of example. Thus, the loop formed by the ring conveyor 10 can also be any other appropriate design within or around the processing line 1 around accept.

Der Ringförderer 10 besteht aus einer Vielzahl von Wärmeübertragungseinheiten 11 , welche jeweils eine wärmeisolierte Box aufweisen. Diese Box weist im oberen Bereich eine Aufnahme für ein kaltes, vorzuwärmendes Werkstück (Rohling) und im unteren Bereich eine Aufnahme für ein heißes, bereits bearbeitetes und abzukühlendes Werkstück auf. Die Boxen werden innerhalb des Ringförderers 10 nach dem Power-and-Free-Verfahren gefördert. Alternativ lassen sich die Wärmeübertragungseinheiten 11 auch als Teil einer Einschienenhängebahn fördern.The ring conveyor 10 consists of a plurality of heat transfer units 11, each having a thermally insulated box. This box has a receptacle for a cold, vorzuwärmendes workpiece (blank) in the upper part and a receptacle for a hot, already processed and cooled workpiece in the lower area. The boxes are conveyed within the ring conveyor 10 by the power-and-free method. Alternatively, the heat transfer units 11 can also be conveyed as part of a monorail conveyor.

Der Ringförderer 10 fördert in erfindungsgemäßer Weise Wärmeübertragungseinheiten 11 von der Beladestelle des Schmiedeerwärmers (Punkt A) bis zum Ende der Schmiedelinie (Punkt B) und wieder zurück.The ring conveyor 10 promotes in accordance with the invention heat transfer units 11 from the loading point of the forge heater (point A) to the end of the forging line (point B) and back again.

Nach Beschicken einer Wärmeübertragungseinheit 11 mit einem heißen und mit einem kalten Werkstück kann während des Transports durch Konvektion und Strahlung eine Wärmeübertragung zwischen dem heißen Werkstück und dem noch kaltem Rohling stattfinden. Zu Einzelheiten hinsichtlich der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit 11 wird auf die Beschreibung zu Fig. 2 verwiesen.After charging a heat transfer unit 11 with a hot and with a cold workpiece, heat transfer between the hot workpiece and the still cold blank may take place during transport by convection and radiation. For details regarding the heat transfer unit 11 according to the invention, reference is made to the description of FIG.

Demnach werden an Punkt A vorgewärmte Werkstücke aus den Wärmeübertragungseinheiten 11 entladen und der Schmiedelinie 2 zugeführt. Diese Werkstücke werden durch kalte Werkstücke ersetzt, welche ihrerseits darauf folgend vorgewärmt werden. Bei Punkt B hingegen werden abgekühlte, bereits bearbeitete Werkstücke aus den Wärmeübertragungseinheiten 11 entnommen und durch heiße Werkstücke, welche vorhergehend in der Schmiedelinie 2 bearbeitet worden sind, ersetzt.Accordingly, at point A, preheated workpieces are unloaded from the heat transfer units 11 and fed to the forging line 2. These workpieces are replaced by cold workpieces, which in turn are subsequently preheated. At point B, however, cooled, already machined workpieces are removed from the heat transfer units 11 and replaced by hot workpieces that have previously been processed in the forging line 2.

Die bereits teilweise abgekühlten und aus den Wärmeübertragungseinheiten 11 entnommenen Werkstücke werden bei Punkt B zusätzlich einem Kühltunnel 12 zugeführt. In diesem Kühltunnel 12 ist ein Verdampfer für einen ORC-Kreisprozess angeordnet. Die teilweise abgekühlten Werkstücke durchlaufen den Kühltunnel 12 im Gegenstrom zu dem Arbeitsmittel des ORC-Kreisprozesses, wodurch dieses erhitzt und verdampft wird. Damit lässt sich eine ORC-Turbine zur Gewinnung elektrischer Energie antreiben. Es können ebenfalls mehrere Verdampfer hintereinander im Kühl- tunnel 12 geschaltet werden, so dass kaskadierte ORC-Prozesse ausgeführt werden können. Dabei lassen sich die ORC-Arbeitsmittel so auswählen, dass trotz der weiteren Abkühlung der Werkstücke jeweils eine Verdampfung des Arbeitsmittels gelingt.The already partially cooled and removed from the heat transfer units 11 workpieces are additionally fed to a cooling tunnel 12 at point B. In this cooling tunnel 12, an evaporator for an ORC cycle is arranged. The partially cooled workpieces pass through the cooling tunnel 12 in countercurrent to the working fluid of the ORC cycle, whereby it is heated and evaporated. This can drive an ORC turbine to generate electrical energy. It is also possible to use several evaporators one behind the other in the cooling tunnel 12, so that cascaded ORC processes can be executed. In this case, the ORC work equipment can be selected so that in spite of the further cooling of the workpieces in each case an evaporation of the working fluid succeeds.

Alternativ kann der Kühltunnel 12 auch im Gegenstrom zu den Werkstücken mit einem nicht siedenden Medium (beispielsweise Thermoöl) durchströmt werden, welches die thermische Energie der sich weiter abkühlenden Werkstücke aufnimmt und zur weiteren Nutzung auf die Außenseite des Kühltunnels 12 leitet.Alternatively, the cooling tunnel 12 can also be flowed through in countercurrent to the workpieces with a non-boiling medium (for example thermal oil), which absorbs the thermal energy of the further cooling workpieces and for further use on the outside of the cooling tunnel 12 passes.

Der Ringförderer 10 fördert die aufgenommenen Werkstücke üblicherweise im Uhrzeigersinn, um eine möglichst lange Vorwärmzeit für die in Punkt A aufgenommenen Rohlinge bereitzustellen. Der Ringförderer 10 kann jedoch ebenfalls - soweit zweckmäßig - in entgegengesetzter Förderrichtung betrieben werden.The ring conveyor 10 usually conveys the received workpieces in a clockwise direction in order to provide the longest possible preheating time for the blanks recorded in point A. However, the ring conveyor 10 can also - if appropriate - are operated in the opposite direction.

Die Förderung von Punkt A zu Punkt B kann dabei in drei Zyklen eingeteilt werden:The promotion from point A to point B can be divided into three cycles:

Beim Anlauf der Schmiedelinie 2 sind alle Wärmeübertragungseinheiten 11 leer. Nach dem ersten Beladen einer Wärmeübertragungseinheit 11 mit einem kalten Werkstück (Rohling) bei Punkt A fährt die Wärmeübertragungseinheit 11 zu Punkt B. Dabei wird der aufgenommene Rohling nicht vorgewärmt, da noch kein heißes Werkstück verfügbar ist.At the start of the forging line 2, all heat transfer units 11 are empty. After the first loading of a heat transfer unit 11 with a cold workpiece (blank) at point A, the heat transfer unit 11 moves to point B. In this case, the recorded blank is not preheated because no hot workpiece is yet available.

Der zweite Zyklus lässt sich folgendermaßen zusammenfassen: Ist bereits ein Zyklus gefahren, wird an Punkt A ein vorgewärmter Rohling entladen. Bei einer Austrittstemperatur bearbeiteter Werkstücke aus der Schmiedelinie 2 von 11000C und einer Temperatur des Rohlings von 200C kann der Rohling dabei theoretisch bis auf eine Temperatur von 56O0C vorgewärmt werden. Nun wird ein weiterer kalter Rohling in die Wärmeübertragungseinheit 11 gegeben, in der noch das „halb" abgekühlte Werkstück vorhanden ist. Auf der Strecke von Punkt A bis Punkt B wird der neue Rohling bereits vorgewärmt. Das theoretisch erreichbare Gleichgewicht liegt dabei bei 2900C.The second cycle can be summarized as follows: If a cycle has already been run, a preheated blank is unloaded at point A. At a discharge temperature machined workpieces from the forging line 2 of 1100 0 C and a temperature of the blank of 20 0 C, the blank can theoretically be preheated to a temperature of 56O 0 C. Now, another cold blank is placed in the heat transfer unit 11, in which the "half" cooled workpiece is still present.The new blank is already preheated on the route from point A to point B. The theoretically achievable equilibrium is 290 ° C. ,

Beim dritten Zyklus liegt die theoretisch erreichbare Temperatur des Rohlings bereits bei 695°C, um sich dann bei gleich bleibenden Parametern (Temperatur der bearbeiteten Werkstücke = 110O0C, Temperatur der Rohlinge = 2O0C) bei einer Vorwärmtemperatur von ca. 736°C einzupendeln.In the third cycle, the theoretically achievable temperature of the blank is already 695 ° C, and then at constant parameters (temperature of the machined workpieces = 110O 0 C, temperature of the blanks = 2O 0 C) at a preheating temperature of approx. 736 ° C.

Für die Förderung von Punkt B zu Punkt A können ebenfalls drei Zyklen beschrieben werden:For the promotion of point B to point A three cycles can also be described:

Wie bereits erwähnt, erreicht beim ersten Zyklus ein kalter Rohling Punkt B, wo ein heißes Werkstück in die Wärmeübertragungseinheit 11 geladen wird. Nach der darauf folgenden Förderung zu Punkt A ist so theoretisch ein erstes Temperatur- Gleichgewicht von 5600C erreichbar.As already mentioned, in the first cycle a cold blank reaches point B, where a hot workpiece is loaded into the heat transfer unit 11. After the subsequent promotion to point A theoretically a first temperature equilibrium of 560 0 C can be achieved.

Beim zweiten Zyklus wird an Punkt B ein bis auf 2900C abgekühltes Werkstück entnommen und ein frisch geschmiedetes, 1100°C heißes Werkstück aufgenommen.In the second cycle, a up to 290 0 C cooled workpiece is removed at point B and added to a freshly forged, 1100 ° C hot workpiece.

Beim dritten Zyklus ist das an Punkt B zu entnehmende Werkstück nur noch auf 3570C abgekühlt. Nach weiteren Zyklen wird sich diese Temperatur bei 373°C einpendeln.In the third cycle, the workpiece to be removed at point B is only cooled to 357 ° C. After further cycles, this temperature will settle at 373 ° C.

Die von 1100°C bis auf ca. 37O0C abgekühlten, bearbeiteten Werkstücke können danach noch im Kühltunnel 12 weitere Wärmeenergie abgeben.The cooled from 1100 ° C to about 37O 0 C, machined workpieces can then give 12 more heat energy in the cooling tunnel.

Fig. 2 zeigt eine teils schematische Vorderansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit 11.FIG. 2 shows a partially schematic front view of a preferred embodiment of the heat transfer unit 11 according to the invention.

Die Wärmeübertragungseinheit 11 weist die Form einer Box auf, welche ihrerseits ein rundum wärmeisoliertes Gehäuse 13 aufweist. Die Seitenwände können dabei aus Stahlblechen bestehen. Zwischen den Innen- und Außenwänden des Gehäuses 13 ist eine leistungsfähige und temperaturbeständige Isolierung, beispielsweise aus Mineralwolle, vorgesehen.The heat transfer unit 11 has the form of a box, which in turn has a completely thermally insulated housing 13. The side walls can consist of steel sheets. Between the inner and outer walls of the housing 13 is a powerful and temperature-resistant insulation, for example, mineral wool provided.

Die gezeigte Ausführungsform der Wärmeübertragungseinheit 11 weist des Weiteren auf der Vorderseite 2 Schiebeklappen 14 zum Öffnen der Wärmeübertragungseinheit 11 auf. Im Inneren der Wärmeübertragungseinheit 11 sind zwei Aufnahmen 15 für heiße und kalte Werkstücke angeordnet. Dabei ist auf der oberen Aufnahme 15 ein kaltes Werkstück 16 (Rohling) und auf der unteren Aufnahme 15 ein heißes Werkstück 17 anordenbar. Zum Be- und Entladen eines Rohlings 16 kann die obere Schiebeklappe 14 und zum Be- und Entladen eines heißen bzw. bereits teilweise abgekühlten Werkstücks 17 die untere Schiebeklappe 14 benutzt werden.The shown embodiment of the heat transfer unit 11 further has slide flaps 14 for opening the heat transfer unit 11 on the front side 2. Inside the heat transfer unit 11, two receptacles 15 for hot and cold workpieces are arranged. In this case, on the upper receptacle 15, a cold workpiece 16 (blank) and on the lower receptacle 15, a hot workpiece 17 can be arranged. For loading and unloading a blank 16, the upper slide door 14 and for loading and unloading a hot or already partially cooled workpiece 17, the lower slide door 14 may be used.

Die erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit 11 erlaubt eine Wärmeübertragung von jeweils einem abzukühlenden Werkstück 17 - und gegebenenfalls auch von diesem Werkstück 17 stammenden Abfall und/oder Ausschuss - auf ein noch zu behandelndes und/oder zu bearbeitendes Werkstück 16. Dazu kann die Wärmeübertragungseinheit 11 mit den Werkstücken 16, 17 beschickt und danach - beispielsweise in einem Hochregallager - abgestellt werden.The heat transfer unit 11 according to the invention allows heat to be transferred from a respective workpiece 17 to be cooled - and possibly also waste and / or rejects originating from this workpiece 17 - to a workpiece 16 that is still to be treated and / or processed. For this purpose, the heat transfer unit 11 can communicate with the workpieces 16 , 17 and afterwards - for example, in a high-bay warehouse - be turned off.

In bevorzugter Weise wird jedoch eine kontinuierliche Wärmeübertragung zwischen heißen Werkstücken 17 und kalten Werkstücken 16 angestrebt, nämlich indem die erfindungsgemäße Wärmeübertragungseinheit 11 Teil eines Werkstückförderers 3, insbesondere eines Ringförderers 10 gemäß Fig. 1 ist.Preferably, however, a continuous heat transfer between hot workpieces 17 and cold workpieces 16 is sought, namely by the inventive heat transfer unit 11 is part of a workpiece conveyor 3, in particular a ring conveyor 10 of FIG.

Hinsichtlich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtungen wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf den allgemeinen Teil der Beschreibung sowie auf die beigefügten Patentansprüche verwiesen.With regard to further advantageous embodiments of the method according to the invention and of the devices according to the invention, reference is made to avoid repetition to the general part of the description and to the appended claims.

Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Werkstückförderers sowie der erfindungsgemäßen Wärmeübertragungseinheit lediglich zur Erörterung der beanspruchten Lehre dient, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränkt. BezugszeichenlisteFinally, it should be noted that the above-discussed embodiments of the workpiece conveyor according to the invention and the heat transfer unit according to the invention only serves to discuss the claimed teaching, but does not limit these to the embodiments. LIST OF REFERENCE NUMBERS

A Eingang (Schmiedelinie)A entrance (forging line)

B Ausgang (Schmiedelinie)B exit (forging line)

1 Bearbeitungslinie1 processing line

2 Schmiedelinie2 forging line

3 Werkstückförderer3 workpiece conveyor

4 Säge4 saw

5 Schmiedeerwärmer5 forge warmer

6 Reckwalze6 stretching roller

7 Hauptpresse7 main press

8 Entgratpresse8 trimming press

9 Kalibrierpresse9 Calibration press

10 Ringförderer10 ring conveyors

11 Wärmeübertragungseinheit11 heat transfer unit

12 Kühltunnel12 cooling tunnel

13 Gehäuse (Wärmeübertragungseinheit)13 housing (heat transfer unit)

14 Klappe14 flap

15 Aufnahme (Werkstück)15 recording (workpiece)

16 kaltes Werkstück (Rohling)16 cold workpiece (blank)

17 heißes Werkstück 17 hot workpiece

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Patent claims 1. Verfahren, insbesondere Industrieprozess, wobei Werkstücke (16, 17) vor und/oder während einer Behandlung und/oder Bearbeitung erhitzt werden und nach der Behandlung und/oder Bearbeitung abgekühlt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die thermische Energie der behandelten und/oder bearbeiteten Werkstücke (17) zur Bereitstellung von Wärmeenergie und/oder zur Erzeugung elektrischer Energie genutzt wird.1. A process, in particular industrial process, wherein workpieces (16, 17) are heated before and / or during a treatment and / or processing and cooled after treatment and / or processing, characterized in that the thermal energy of the treated and / or processed Workpieces (17) is used to provide heat energy and / or to generate electrical energy. 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Werkstücke (16, 17) aus Metall, insbesondere aus Stahl, behandelt und/oder bearbeitet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that workpieces (16, 17) made of metal, in particular steel, treated and / or processed. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bearbeitungslinie (1) für Werkstücke (16, 17), insbesondere eine Schmiede (2)- und/oder Walzlinie, verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a processing line (1) for workpieces (16, 17), in particular a forge (2) - and / or rolling line, is used. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie von abzukühlenden Werkstücken (17) auf noch zu behandelnde und/oder zu bearbeitende Werkstücke (16) übertragen wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that heat energy to be cooled from workpieces (17) to be treated and / or workpieces to be processed (16). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie von während der Behandlung und/oder Bearbeitung anfallendem Abfall und/oder Ausschuss auf noch zu behandelnde Werkstücke (16) übertragen wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that heat energy is transferred from during the treatment and / or processing accumulating waste and / or waste on to be treated workpieces (16). 6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstücke (16, 17) während der Wärmeübertragung gefördert werden, insbesondere wobei ein Werkstückförderer (3) verwendet wird.6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the workpieces (16, 17) are conveyed during the heat transfer, in particular wherein a workpiece conveyor (3) is used. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass abzukühlende Werkstücke (17) im Gegenstrom zu noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken (16) gefördert werden. 7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that to be cooled workpieces (17) are conveyed in countercurrent to be treated and / or workpieces to be machined (16). 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bearbeitungslinie (1) in U-Form verwendet wird.8. The method according to claim 7, characterized in that a processing line (1) is used in a U-shape. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass abzukühlende Werkstücke (17) im Gleichstrom mit noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken (16) gefördert werden.9. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that to be cooled workpieces (17) are conveyed in cocurrent to be treated and / or machined workpieces (16). 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkstückförderer (3) ein Ringförderer (10) verwendet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that a ring conveyor (10) is used as a workpiece conveyor (3). 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Wärmeenergie von jeweils einem abzukühlenden Werkstück (17) - und ggf. auch von diesem Werkstück (17) stammendem Abfall und/oder Ausschuss - auf ein noch zu behandelndes und/oder zu bearbeitendes Werkstück (16) übertragen wird.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that heat energy from each of a workpiece to be cooled (17) - and possibly also of this workpiece (17) derived waste and / or waste - on a yet to be treated and / or to be machined workpiece (16) is transmitted. 12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das abzukühlende Werkstück (17) - und ggf. auch von diesem Werkstück (17) stammender Abfall und/oder Ausschuss - und das noch zu behandelnde und/oder zu bearbeitende Werkstück (16) zusammen in eine Wärmeübertragungseinheit (11) eingebracht werden.12. The method according to claim 11, characterized in that the cooled workpiece (17) - and possibly also of this workpiece (17) originating waste and / or waste - and the still to be treated and / or workpiece to be machined (16) together be introduced into a heat transfer unit (11). 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeenergie der abzukühlenden Werkstücke (17) zur Dampferzeugung in einem - ggf. mehrstufigen und/oder kaskadierten - ORC-Prozess genutzt wird.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the heat energy of the cooled workpieces (17) for generating steam in a - possibly multi-stage and / or cascaded - ORC process is used. 14. Werkstückförderer (3) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 bis 13.14. Workpiece conveyor (3) for carrying out a method according to one of claims 6 to 13. 15. Werkstückförderer (3) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass abzukühlende Werkstücke (17) im Gegenstrom zu noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken (16) förderbar sind, ggf. wobei die Bearbeitungslinie (1) für Werkstücke eine U-Form aufweist.15. Workpiece conveyor (3) according to claim 14, characterized in that to be cooled workpieces (17) in countercurrent to be treated and / or machined workpieces (16) are conveyed, optionally wherein the processing line (1) for workpieces U Form has. 16. Werkstückförderer (3) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass abzukühlende Werkstücke (17) im Gleichstrom mit noch zu behandelnden und/oder zu bearbeitenden Werkstücken (16) förderbar sind, insbesondere wobei der Werkstückförderer (3) einen Ringförderer (10) aufweist.16. Workpiece conveyor (3) according to claim 14 or 15, characterized in that to be cooled workpieces (17) in cocurrent with yet to be treated and / or to be machined workpieces (16) are conveyed, in particular wherein the workpiece conveyor (3) has an annular conveyor (10). 17. Werkstückförderer (3) nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch zumindest eine Wärmeübertragungseinheit (11), in welche ein abzukühlendes Werkstück (17) - und ggf. auch von diesem Werkstück (17) stammender Abfall und/oder Ausschuss - und ein noch zu behandelndes und/oder zu bearbeitendes Werkstück (16) einbringbar sind.17. Workpiece conveyor (3) according to claim 16, characterized by at least one heat transfer unit (11), in which a workpiece to be cooled (17) - and possibly also of this workpiece (17) originating waste and / or waste - and still to be treated and / or workpiece to be machined (16) can be introduced. 18. Wärmeübertragungseinheit (11) zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 12 oder 13 und/oder für einen Werkstückförderer (3) nach Anspruch 17.18. Heat transfer unit (11) for carrying out a method according to claim 12 or 13 and / or for a workpiece conveyor (3) according to claim 17. 19. Wärmeübertragungseinheit (11) nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine im Wesentlichen quaderförmige Ausgestaltung und/oder durch wärmeisolierte Seitenwände.19. Heat transfer unit (11) according to claim 18, characterized by a substantially cuboidal configuration and / or by thermally insulated side walls. 20. Wärmeübertragungseinheit (11) nach Anspruch 18 oder 19, gekennzeichnet durch zumindest eine Klappe (14) zum Einbringen von Werkstücken (16, 17).20. Heat transfer unit (11) according to claim 18 or 19, characterized by at least one flap (14) for introducing workpieces (16, 17). 21. Wärmeübertragungseinheit (11) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, gekennzeichnet durch zumindest eine innen liegende Aufnahme (15) für ein Werkstück (16, 17). 21. Heat transfer unit (11) according to any one of claims 18 to 20, characterized by at least one inner receptacle (15) for a workpiece (16, 17).
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