DE102022204920A1

DE102022204920A1 - Method and device for quench hardening components with through-holes

Info

Publication number: DE102022204920A1
Application number: DE102022204920.9A
Authority: DE
Inventors: Marco Zornhagen
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-05-18
Filing date: 2022-05-18
Publication date: 2023-11-23

Abstract

Bei einem Verfahren zum Abschreckhärten von Bauteilen (10) mit Durchgangsöffnung (11) werden eine Vielzahl von Bauteilen (10) mit ihren Durchgangsöffnungen (11) auf eine Chargierstange (12) aufgefädelt und übereinanderliegend an der Chargierstange (12) gehalten werden. Die Bauteile (10) werden im aufgefädelten und an der Chargierstange (12) gehaltenen Zustand erwärmt und nachfolgend in einem flüssigen Abschreckmedium abgekühlt. Zum Abkühlen wird die Chargierstange (12) mit den Bauteilen (10) in ein Bad (5) aus dem flüssigen Abschreckmedium derart eingetaucht, dass über die Chargierstange (12) im Bereich der Durchgangsöffnungen (11) der Bauteile (10) eine kleinere Abkühlgeschwindigkeit als am Außenumfang der Bauteile (10) eingestellt wird, in dem ein Eintritt von flüssigem Abschreckmedium aus dem Bad (5) in einen in der Chargierstange (12) befindlichen Innenhohlraum (13) über eine Drosseleinrichtung (15) gebremst wird. Weiterhin wird eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung angegeben.In a method for quenching components (10) with through-holes (11), a large number of components (10) with their through-holes (11) are threaded onto a charging rod (12) and held one above the other on the charging rod (12). The components (10) are heated in the threaded state and held on the charging rod (12) and then cooled in a liquid quenching medium. To cool down, the charging rod (12) with the components (10) is immersed in a bath (5) of the liquid quenching medium in such a way that a cooling rate that is lower than that of the charging rod (12) in the area of the through openings (11) of the components (10). on the outer circumference of the components (10) is adjusted by braking the entry of liquid quenching medium from the bath (5) into an inner cavity (13) located in the charging rod (12) via a throttle device (15). Furthermore, a device suitable for carrying out the method is specified.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abschreckhärten von Bauteilen mit Durchgangsöffnung, bei dem eine Vielzahl von Bauteilen mit ihren Durchgangsöffnungen auf eine Chargierstange aufgefädelt und übereinanderliegend an der Chargierstange gehalten werden, und die Bauteile im aufgefädelten und an der Chargierstange gehaltenen Zustand erwärmt und nachfolgend in einem flüssigen Abschreckmedium abgekühlt werden.The invention relates to a method for quenching hardening components with through openings, in which a large number of components with their through openings are threaded onto a charging rod and held one above the other on the charging rod, and the components are heated in the threaded and held state on the charging rod and subsequently in be cooled in a liquid quenching medium.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Abschreckhärten von Bauteilen mit Durchgangsöffnung, umfassend eine Chargierstange zum Auffädeln der Bauteile über ihre Durchgangsöffnungen und Halten der Bauteile in gestapelter Anordnung, wobei die Chargierstange einen Innenhohlraum sowie eine Eintrittsöffnung für ein flüssiges Abschreckmedium in den Innenhohlraum aufweist.Furthermore, the invention relates to a device for quenching hardening components with a through opening, comprising a charging rod for threading the components over their through openings and holding the components in a stacked arrangement, the charging rod having an inner cavity and an inlet opening for a liquid quenching medium into the inner cavity.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind bei der Anmelderin lediglich intern bekannt. Mit einem solchen Verfahren und mit einer solchen Vorrichtung können eine Vielzahl von Bauteilen mit Durchgangsöffnung einfach und wirtschaftlich gehärtet werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass es hierbei schwierig ist, eine gleichbleibende Qualität der hergestellten Bauteile sicherzustellen. Insbesondere kommt es bei Härteverzügen zu Abweichungen in Abhängigkeit von der Position der einzelnen Bauteile an der Chargierstange. Außerdem tritt beim Härten infolge einer Gefügeumwandlung im Bauteil je nach Abkühlgeschwindigkeit und Grad der Umwandlung eine gewisse Volumenzunahme auf. Dies kann am fertigen Bauteil zu Form- und Maßabweichungen führen, welche sich für die Bauteile einer Charge untereinander unterscheiden können.A method and a device of the type mentioned at the beginning are only known internally to the applicant. With such a method and with such a device, a large number of components with through-holes can be hardened easily and economically. However, it has been shown that it is difficult to ensure consistent quality of the components produced. In particular, in the case of hardening distortions, deviations occur depending on the position of the individual components on the charging bar. In addition, during hardening, a certain increase in volume occurs as a result of a structural transformation in the component, depending on the cooling rate and degree of transformation. This can lead to shape and dimensional deviations in the finished component, which can differ between components in a batch.

Solche Form- und Maßabweichungen sind insbesondere bei Bauteilen, bei welchen es auf eine hohe Genauigkeit im Bereich der Durchgangsöffnung ankommt, wie beispielsweise eine Innenverzahnung eines Tripodesterns oder dergleichen, von besonderer Relevanz. Bisher ist es üblich, auftretende Form- und Maßabweichungen durch ein Harträumverfahren zu beseitigen. Dies ist jedoch fertigungstechnisch aufwendig und mit hohen Kosten verbunden. Als Alternative könnte ferner erwogen werden, die betreffenden Bauteile so weit zu überdimensionieren, dass die aus den Form-und Maßabweichungen resultierende Schwächung kompensiert wird. Ein erhöhtes Bauteilgewicht impliziert jedoch einen erhöhten Materialeinsatz und ist beispielsweise im Fahrzeugbau in der Regel nicht wünschenswert.Such shape and dimensional deviations are particularly relevant for components in which high accuracy in the area of the through opening is important, such as internal toothing of a tripod star or the like. Until now, it has been common practice to eliminate any shape and dimensional deviations that occur using a hard broaching process. However, this is complex in terms of production technology and involves high costs. As an alternative, it could also be considered to oversize the relevant components to such an extent that the weakening resulting from the shape and dimensional deviations is compensated for. However, an increased component weight implies an increased use of materials and is generally not desirable in vehicle construction, for example.

Es besteht daher ein Bedarf an einer hohen Form- und Maßhaltigkeit der gehärteten Bauteile sowie an einer Vereinheitlichung der Fertigungsqualität in einer Charge.There is therefore a need for high dimensional and dimensional stability of the hardened components as well as for standardization of manufacturing quality in one batch.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Hinblick auf die Güte und Homogenität der Fertigungsqualität der gehärteten Bauteile mit Durchgangsöffnung zu verbessern.Against this background, the invention is based on the object of improving a method and a device of the type mentioned with regard to the quality and homogeneity of the manufacturing quality of the hardened components with through-holes.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass zum Abkühlen die Chargierstange mit den Bauteilen in ein Bad aus dem flüssigen Abschreckmedium derart eingetaucht wird, dass über die Chargierstange im Bereich der Durchgangsöffnungen der Bauteile eine kleinere Abkühlgeschwindigkeit als am Außenumfang der Bauteile eingestellt wird, indem ein Eintritt von flüssigem Abschreckmedium aus dem Bad in einen in der Chargierstange befindlichen Innenhohlraum über eine Drosseleinrichtung gebremst wird.This task is solved by a method according to claim 1. The method according to the invention is characterized in particular by the fact that, for cooling, the charging rod with the components is immersed in a bath of the liquid quenching medium in such a way that a lower cooling rate is set via the charging rod in the area of the through openings of the components than on the outer circumference of the components an entry of liquid quenching medium from the bath into an internal cavity located in the charging rod is braked via a throttle device.

Über die Drosseleinrichtung kann das Abkühlverhalten im Bereich der Durchgangsöffnungen der Bauteile gezielt beeinflusst werden. Hierdurch ist es möglich, für die Bauteile einer Charge, d.h. die Bauteile an einer Chargierstange, eine möglichst gleichbleibende Abkühlgeschwindigkeit und damit gleichbleibende Abkühlungsintensität zu gewährleisten. Beim Abschrecken werden die Bauteile mit der Chargierstange in das Bad aus flüssigem Abschreckmedium eingetaucht und gelangen dementsprechend mit ihrem Außenumfang in Kontakt mit dem Bad, wodurch vor allem die Abkühlungsintensität für die Bereiche am Außenumfang der Bauteile bestimmt wird. Die Temperaturführung im Bereich der Durchgangsöffnungen resultiert aus dem Ansteigen von flüssigem Abschreckmedium innerhalb der Chargierstange. Durch ein Drosseln des Eintritts von flüssigem Abschreckmedium in die Chargierstange lässt sich die Abkühlungsintensität in diesem Bereich gezielt einstellen.The cooling behavior in the area of the through openings of the components can be specifically influenced via the throttle device. This makes it possible to ensure a cooling rate that is as constant as possible and thus a constant cooling intensity for the components of a batch, i.e. the components on a charging rod. During quenching, the components are immersed with the charging rod in the bath of liquid quenching medium and their outer circumference comes into contact with the bath, which primarily determines the cooling intensity for the areas on the outer circumference of the components. The temperature control in the area of the through openings results from the increase in liquid quenching medium within the charging rod. By throttling the entry of liquid quenching medium into the charging rod, the cooling intensity in this area can be specifically adjusted.

Insbesondere kann für Bauteile mit Durchgangsöffnung außenseitig eine höhere Abkühlungsintensität, d.h. höhere Abkühlgeschwindigkeit, erzielt werden als im Bereich der Durchgangsöffnung. Auf diese überraschend einfache Art und Weise kann unter anderem das Härteverzugsverhalten der Bauteile positiv beeinflusst werden.In particular, for components with a through opening, a higher cooling intensity, i.e. a higher cooling rate, can be achieved on the outside than in the area of the through opening. In this surprisingly simple way, the hardening distortion behavior of the components can be positively influenced, among other things.

Aufgrund der Verwendung einer Chargierstange mit Innenhohlraum bleibt die Wärmelast der Chargierstange gering. Für die Phase des Erwärmens bedeutet dies, dass lediglich wenig Masse der Chargierstange mit den Bauteilen miterwärmt werden muss, wodurch der benötigte Energiebedarf gering bleibt. Hierdurch können in einer entsprechenden Vorrichtung zum Erwärmen hohe Durchsatzzahlen in Bezug auf die erwärmten Bauteile und damit eine gute Wirtschaftlichkeit erzielt werden. Gleichermaßen muss beim Abkühlen weniger Wärme abgeführt werden. Die Abkühlungsintensität im Bereich der Durchgangsöffnung kann hierdurch in einem weiten Bereich eingestellt werden. So kann beispielsweise durch ein sehr langsames Ansteigen des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange eine verhältnismäßig geringe Abkühlgeschwindigkeit erzielt werden. Aufgrund der geringen Wärmekapazität der Chargierstange ist im Bereich der Durchgangsöffnungen jedoch auch ein Abschrecken mit hoher Dynamik, d.h. mit einer hohen Abkühlgeschwindigkeit möglich.Due to the use of a charging rod with an internal cavity, the heat load on the charging rod remains low. For the heating phase, this means that only a small amount of the mass of the charging rod is heated along with the components needs to be done, which means that the energy required remains low. As a result, high throughput numbers in relation to the heated components and thus good economic efficiency can be achieved in a corresponding heating device. Likewise, less heat has to be dissipated when cooling down. The cooling intensity in the area of the through opening can thereby be adjusted within a wide range. For example, a relatively low cooling rate can be achieved by a very slow increase in the liquid quenching medium in the charging rod. However, due to the low heat capacity of the charging rod, quenching with high dynamics, ie with a high cooling rate, is also possible in the area of the through openings.

Gemäß einer besonderen Ausführungsart des Verfahrens sind die Eintauchgeschwindigkeit der Chargierstange in das Bad und die Steiggeschwindigkeit des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange über die Drosseleinrichtung derart aufeinander abgestimmt, dass sich für die Bauteile auf der Chargierstange im Bereich der Durchgangsöffnungen untereinander gleiche Abkühlgeschwindigkeiten ergeben. Dies ermöglicht eine sehr gleichbleibende Fertigungsqualität der Bauteile einer Charge, wodurch eine Nachbearbeitung des gehärteten Bauteils im Hinblick auf etwaige Form- und Maßabweichungen gegebenenfalls vollständig unterbleiben kann. Zudem ist es möglich, die gewünschten Eigenschaften am Bauteil gezielter zu beeinflussen, sei es im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit des Bauteils als auch für etwaige Folgeprozesse.According to a special embodiment of the method, the immersion speed of the charging rod into the bath and the rising speed of the liquid quenching medium in the charging rod are coordinated with one another via the throttle device in such a way that the components on the charging rod in the area of the through openings have the same cooling speeds. This enables a very consistent manufacturing quality of the components in a batch, which means that post-processing of the hardened component can be completely avoided with regard to any shape and dimensional deviations. It is also possible to influence the desired properties of the component in a more targeted manner, be it with regard to the performance of the component or for any subsequent processes.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 3 gelöst. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Chargierstange zum Auffädeln der Bauteile über ihre Durchgangsöffnungen und Halten der Bauteile in gestapelter Anordnung, wobei die Chargierstange einen Innenhohlraum sowie eine Eintrittsöffnung für ein flüssiges Abschreckmedium in den Innenhohlraum aufweist. Die Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass an der Chargierstange eine Drosseleinrichtung vorgesehen ist, welche den Eintritt von flüssigem Abschreckmedium in den Innenhohlraum bremst.The above-mentioned task is further solved by a device according to claim 3. The device according to the invention comprises a charging rod for threading the components via their through openings and holding the components in a stacked arrangement, the charging rod having an inner cavity and an inlet opening for a liquid quenching medium into the inner cavity. The device is characterized in that a throttle device is provided on the charging rod, which slows down the entry of liquid quenching medium into the inner cavity.

Hieraus ergeben sich in Bezug auf die Vorrichtung und die herzustellen Bauteile die vorstehend bereits erläuterten Vorteile.This results in the advantages already explained above with regard to the device and the components to be produced.

Besondere Ausführungsarten der Vorrichtung sind Gegenstand weiterer Patentansprüche.Special embodiments of the device are the subject of further patent claims.

So kann beispielsweise die Chargierstange als Hohlrohr ausgebildet sein und als Drosseleinrichtung mindestens eine Innenquerschnittsverjüngung aufweisen. Hierdurch lässt sich eine Verzögerung des Anstiegs des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange mit sehr geringem Aufwand verwirklichen. Die Innenquerschnittsverjüngung kann dabei prinzipiell in beliebiger Art und Weise realisiert werden.For example, the charging rod can be designed as a hollow tube and have at least one internal cross-sectional taper as a throttle device. This makes it possible to delay the rise of the liquid quenching medium in the charging rod with very little effort. The internal cross-sectional taper can in principle be implemented in any way.

In einer Ausführungsvariante ist zumindest eine Innenquerschnittsverjüngung durch eine Wandumformung des Hohlrohrs gebildet. Die Wandumformung kann durch an sich bekannte umformtechnische Verfahren wie beispielsweise Rollen, Kneten, Stauchen oder dergleichen hergestellt sein.In one embodiment variant, at least one internal cross-sectional taper is formed by a wall deformation of the hollow tube. The wall forming can be produced by forming processes known per se, such as rolling, kneading, upsetting or the like.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist zumindest eine Innenquerschnittsverjüngung durch eine in oder an dem Hohlrohr befestigte Hülse oder Scheibe gebildet. Die Hülse oder Scheibe kann beispielsweise an dem Hohlrohr angeschweißt sein, wodurch ein besonders dünnwandiges Hohlrohr mit geringer Wärmekapazität zum Einsatz kommen kann. Es ist jedoch auch möglich, eine solche Hülse oder Scheibe lösbar und insbesondere austauschbar an dem Hohlrohr zu befestigen. Auf diese Art und Weise kann je nach Bedarf das Steigverhalten des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange schnell und einfach angepasst werden.In a further embodiment variant, at least one internal cross-sectional taper is formed by a sleeve or disk fastened in or on the hollow tube. The sleeve or disk can, for example, be welded to the hollow tube, which means that a particularly thin-walled hollow tube with a low heat capacity can be used. However, it is also possible to attach such a sleeve or disk to the hollow tube in a detachable and, in particular, exchangeable manner. In this way, the rising behavior of the liquid quenching medium in the charging bar can be adjusted quickly and easily as required.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart ist die Innenquerschnittsverjüngung an einem Endabschnitt des Hohlrohrs, vorzugsweise am eintauchseitigen Endabschnitt des Hohlrohrs, angeordnet. Zum einen lässt sie sich dort mit geringem Aufwand anbringen. Zum anderen ist dies für ein auf die Eintauchgeschwindigkeit abgestimmtes Steigverhalten des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange von Vorteil.According to a further special embodiment, the internal cross-sectional taper is arranged on an end section of the hollow tube, preferably on the immersion-side end section of the hollow tube. On the one hand, it can be installed there with little effort. On the other hand, this is an advantage for the rising behavior of the liquid quenching medium in the charging rod that is tailored to the immersion speed.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart sind mehrere Innenquerschnittsverjüngungen kaskadenartig aufeinanderfolgend in dem Innenhohlraum angeordnet, um die Abkühlintensität im Bereich der Durchgangsöffnungen der Bauteile einer Charge bei Bedarf weiter zu beeinflussen.According to a further special embodiment, several internal cross-sectional tapers are arranged in a cascade-like manner in the internal cavity in order to further influence the cooling intensity in the area of the through openings of the components of a batch if necessary.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart wird durch die Wandumformung oder durch die Hülse oder Scheibe gleichzeitig ein Anschlag zur Lagerung der Bauteile in gestapelter Anordnung gebildet. Durch diese Funktionsintegration bleibt der Herstellungsaufwand für die Chargierstange gering.According to a further special embodiment, a stop for storing the components in a stacked arrangement is simultaneously formed by the wall deformation or by the sleeve or disk. This functional integration means that the manufacturing effort for the charging rod remains low.

Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsart weist die Drosseleinrichtung ein schaltbares Ventil auf. Hierdurch kann das ein Strömen von abkühlen Medium in den Innenhohlraum der Chargierstange weiter beeinflusst werden, um die Abkühlintensität im Bereich der Durchgangsöffnungen der auf die Chargierstange aufgefädelten Bauteile gezielter einzustellen.According to a further special embodiment, the throttle device has a switchable valve. In this way, the flow of cooling medium into the inner cavity of the charging rod can be further influenced in order to reduce the cooling intensity in the area of the through openings The components threaded onto the charging rod can be adjusted more specifically.

Nachfolgend wird ein Weg zur Ausführung der Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Abschreckhärten eines Bauteils mit Durchgangsöffnung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,
2 einen Träger mit mehreren Chargierstangen zum Halten der Bauteile,
3 eine Längsschnittansicht eines ersten Beispiels einer Chargierstange,
4 eine Längsschnittansicht eines zweiten Beispiels einer Chargierstange,
5 eine Längsschnittansicht eines dritten Beispiels einer Chargierstange, wobei lediglich der den Träger überragende Teil dargestellt ist,
6 eine Längsschnittansicht eines vierten Beispiels einer Chargierstange, wobei lediglich der den Träger überragende Teil dargestellt ist,
7 eine Querschnittansicht einer Chargierstange, und in
8 eine schematische Darstellung des Eintauchens einer Chargierstange mit daran gehaltenen Bauteilen in ein Bad mit flüssigem Abschreckmedium.

A way to carry out the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawing. The drawing shows in:

1 a schematic view of a device for quench hardening a component with a through opening according to an embodiment of the invention,
2 a carrier with several charging bars to hold the components,
3 a longitudinal section view of a first example of a charging rod,
4 a longitudinal section view of a second example of a charging rod,
5 a longitudinal sectional view of a third example of a charging rod, with only the part projecting beyond the carrier being shown,
6 a longitudinal sectional view of a fourth example of a charging rod, with only the part projecting beyond the carrier being shown,
7 a cross-sectional view of a charging rod, and in
8th a schematic representation of the immersion of a charging rod with components held on it in a bath with liquid quenching medium.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 1 zum Abschreckhärten von Bauteilen 10 mit Durchgangsöffnung 11.The exemplary embodiment shows in 1 a schematic representation of a device 1 for quench hardening components 10 with a through opening 11.

Als Beispiel für ein solches Bauteil sei ohne Beschränkung hierauf ein Tripodestern eines Gleichlaufgelenks genannt, welcher eine Durchgangsöffnung 11 mit einer Innenverzahnung aufweist. Für eine gute Tragfähigkeit eines Verzahnungseingriffs der Innenverzahnung ist eine hohe Form- und Maßgenauigkeit im Bereich der Innenverzahnung wünschenswert, wobei etwaige Nachbearbeitungsmaßnahmen wie Harträumen möglichst vermieden werden sollen. An example of such a component, without limitation, is a tripod star of a constant velocity joint, which has a through opening 11 with internal teeth. For a good load-bearing capacity of a toothing engagement of the internal toothing, a high degree of shape and dimensional accuracy in the area of the internal toothing is desirable, with any post-processing measures such as hard broaching being avoided as far as possible.

Ein solches Bauteil 10 wird gehärtet, indem ein entsprechender Grünling zunächst erwärmt, gegebenenfalls aufgekohlt, und dann mittels eines flüssigen Abschreckmediums, beispielsweise Öl, Wasser oder dergleichen, mit definierter Geschwindigkeit rasch abgekühlt, d.h. abgeschreckt, wird.Such a component 10 is hardened by first heating a corresponding green body, if necessary carburizing it, and then rapidly cooling it, i.e. quenching it, using a liquid quenching medium, for example oil, water or the like, at a defined speed.

Die Vorrichtung 1 zum Abschreckhärten umfasst daher einen ersten Abschnitt 2 zum Erwärmen des Bauteils, beispielsweise in Form eines Ofens, sowie einen nachgeschalteten zweiten Abschnitt 3 zum raschen Abkühlen und Abschrecken in einem Bad 5 mit einem flüssigen Abschreckmedium.The device 1 for quench hardening therefore comprises a first section 2 for heating the component, for example in the form of an oven, and a downstream second section 3 for rapid cooling and quenching in a bath 5 with a liquid quenching medium.

Für eine effiziente Fertigung werden eine Vielzahl von zu härtenden Bauteilen 10 gleichzeitig in der Vorrichtung 1 behandelt. Hierzu wird eine Vielzahl von Bauteilen 10 mit ihren Durchgangsöffnungen 11 auf eine Chargierstange 12 aufgefädelt, wobei diese Charge von Bauteilen 10 übereinandergestapelt an der Chargierstange 12 gehalten werden. Die Bauteile 10 können dabei unmittelbar aufeinander aufliegen. Jedoch ist es auch möglich, diese Bauteile 10 unter Zwischenschaltung von Abstandshaltern vertikal zu stapeln.For efficient production, a large number of components 10 to be hardened are treated simultaneously in the device 1. For this purpose, a large number of components 10 with their through openings 11 are threaded onto a charging rod 12, with this batch of components 10 being held on the charging rod 12 stacked one on top of the other. The components 10 can rest directly on one another. However, it is also possible to stack these components 10 vertically with the interposition of spacers.

Eine Vielzahl von Chargierstangen 12 mit Bauteilen 10 werden, vorzugsweise vertikal nebeneinander, in einen Träger, insbesondere Grundrost 4 gesteckt, welcher dazu entsprechende Öffnungen aufweist, auf dem sie zur Wärmebehandlung durch den ersten Abschnitt 2 der Vorrichtung 1 gefahren werden.A large number of charging rods 12 with components 10 are inserted, preferably vertically next to one another, into a carrier, in particular a base grid 4, which has corresponding openings on which they are moved through the first section 2 of the device 1 for heat treatment.

Ein solcher Grundrost 4 mit einer Vielzahl von Chargierstangen 12, von welchen jede wiederum eine Vielzahl von aufgefädelten Bauteilen 10 mit Durchgangsöffnung 11 trägt, ist in 2 nochmals näher vergrößert dargestellt.Such a base grid 4 with a large number of charging rods 12, each of which in turn carries a large number of threaded components 10 with a through opening 11, is in 2 shown again enlarged in more detail.

Je nach Bauteilgröße, Rostgröße und Rostgestaltung können mehr oder weniger Chargierstange 12 auf einem Grundrost 4 nebeneinander positioniert werden. Aus wirtschaftlicher Sicht ist es sinnvoll, möglichst viele Chargierstangen 12 auf einem Grundrost 4 nebeneinander und möglichst viele Bauteile 10 auf den Chargierstangen 12 übereinander anzuordnen. Neben den räumlichen Grenzen der Vorrichtung 1 sind hierbei jedoch zusätzlich technische Grenzen im Hinblick auf die mögliche Heizleistung sowie im Hinblick auf die mögliche die Abschreckleistung der Vorrichtung 1 zu berücksichtigen. Es wird daher vorliegend angestrebt, merkliche Wärmekapazitäten in Bezug auf die Haltestruktur für die Bauteile 10 möglichst gering zu halten, da eine solche Haltestruktur zunächst mit erwärmt und nachfolgend wiederum mit abgekühlt werden muss.Depending on the component size, grate size and grate design, more or fewer charging bars 12 can be positioned next to each other on a base grate 4. From an economic point of view, it makes sense to arrange as many charging bars 12 as possible on a base grid 4 next to each other and as many components 10 as possible on the charging bars 12 one above the other. In addition to the spatial limits of the device 1, additional technical limits must be taken into account with regard to the possible heating power and with regard to the possible quenching power of the device 1. The aim here is therefore to keep noticeable heat capacities in relation to the holding structure for the components 10 as low as possible, since such a holding structure must first be heated and then cooled down.

Die Chargierstangen 12 werden daher jeweils mit einem Innenhohlraum 13 ausgebildet, wie dies in den Beispielen der 3 bis 6 zu erkennen ist.The charging rods 12 are therefore each formed with an inner cavity 13, as in the examples of 3 until 6 can be recognized.

Weiterhin weisen die Chargierstangen 12 jeweils eine Eintrittsöffnung 14 für den Eintritt des flüssigen Abschreckmediums in den Innenhohlraum 13 auf.Furthermore, the charging rods 12 each have an inlet opening 14 for the entry of the liquid quenching medium into the inner cavity 13.

Zudem ist an den Chargierstangen 12 jeweils eine Drosseleinrichtung 15 vorgesehen, welche den Eintritt von flüssigem Abschreckmedium in den Innenhohlraum 13 bremst.In addition, a throttle device 15 is provided on each charging rod 12, which slows down the entry of liquid quenching medium into the inner cavity 13.

Wird eine solche Chargierstange 12 in ein Bad 5 aus flüssigem Abschreckmedium vertikal eingetaucht, wie dies in 8 gezeigt ist, steigt der Pegel des flüssigen Abschreckmediums innerhalb des Innenhohlraums 13 zunächst langsamer an, als die Chargierstange 12 in das Bad eintaucht. Die Steiggeschwindigkeit des flüssigen Abschreckmediums innerhalb der Chargierstange 12 ist dementsprechend gegenüber der Eintauchgeschwindigkeit v der Chargierstange 12 reduziert. Daraus folgt, dass an der Chargierstange 12 angeordnete Bauteile 10 an ihrem Außenumfang mit einer höheren Abkühlgeschwindigkeit oder Abkühlungsintensität abgeschreckt werden, als an ihrem Innenumfang.If such a charging rod 12 is immersed vertically in a bath 5 of liquid quenching medium, as shown in 8th As shown, the level of the liquid quenching medium within the inner cavity 13 initially rises more slowly as the charging rod 12 dips into the bath. The rising speed of the liquid quenching medium within the charging rod 12 is accordingly reduced compared to the immersion speed v of the charging rod 12. It follows that components 10 arranged on the charging rod 12 are quenched on their outer circumference with a higher cooling rate or cooling intensity than on their inner circumference.

Das Nacheilen des Pegels des flüssigen Abschreckmediums innerhalb des Innenhohlraums 13 lässt sich über das Ausmaß der Drosselung mittels der Drosseleinrichtung 15 je nach Bedarf einstellen, um eine gewünschte Härteverteilung an dem Bauteil 10 zu erzielen. Über die entsprechenden Abkühlungsintensitäten lassen sich Härteverzüge sowie Form- und Maßabweichungen gut kontrollieren.The lagging of the level of the liquid quenching medium within the inner cavity 13 can be adjusted as required via the extent of throttling by means of the throttle device 15 in order to achieve a desired hardness distribution on the component 10. Hardening distortions as well as shape and dimensional deviations can be easily controlled using the appropriate cooling intensities.

Die Eintauchgeschwindigkeit v der Chargierstange 12 in das Bad 5 und die Steiggeschwindigkeit des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange 12 über die Drosseleinrichtung 15 können vorzugsweise derart aufeinander abgestimmt sein, dass sich für die Bauteile 10 auf der Chargierstange 12 im Bereich der Durchgangsöffnungen 11 untereinander gleiche Abkühlgeschwindigkeiten ergeben.The immersion speed v of the charging rod 12 into the bath 5 and the rising speed of the liquid quenching medium in the charging rod 12 via the throttle device 15 can preferably be coordinated with one another in such a way that the same cooling speeds result for the components 10 on the charging rod 12 in the area of the through openings 11 .

Zum Abschreckhärten von Bauteilen 10 mit Durchgangsöffnung 11 wird vorliegend dementsprechend wie folgt verfahren. Zunächst wird eine Vielzahl von Bauteilen 10 mit ihren Durchgangsöffnungen 11 auf eine Chargierstange 12 aufgefädelt und übereinanderliegend, vorzugsweise aufeinanderliegend, an der Chargierstange 12 gehalten. Hierzu kann an der Chargierstange 12 ein entsprechender Absatz als Anschlag 16 für die Bauteile 10 vorgesehen sein, damit diese nicht von der Chargierstange 12 herunterrutschen.To quench harden components 10 with through openings 11, the procedure in this case is as follows. First, a large number of components 10 with their through openings 11 are threaded onto a charging rod 12 and held on the charging rod 12 one above the other, preferably lying one on top of the other. For this purpose, a corresponding shoulder can be provided on the charging rod 12 as a stop 16 for the components 10 so that they do not slip off the charging rod 12.

Die Chargierstange 12 wird vor oder nach dem Auffädeln der Bauteile 10 in den Grundrost 4 gesteckt.The charging rod 12 is inserted into the base grid 4 before or after the components 10 are threaded on.

Anschließend werden die Bauteile 10 im aufgefädelten und an der Chargierstange 12 gehaltenen Zustand erwärmt, gegebenenfalls mit Kohlenstoff angereichert, und nach einer etwaigen Haltezeit in dem flüssigen Abschreckmedium abgekühlt.The components 10 are then heated in the threaded state and held on the charging rod 12, optionally enriched with carbon, and cooled after a possible holding time in the liquid quenching medium.

Zum Abkühlen wird die Chargierstange 12, vorzugsweise weiterhin auf dem Grundrost 4 befindlich, mit den an dieser befindlichen Bauteilen 10 in das Bad 5 aus dem flüssigen Abschreckmedium derart eingetaucht, dass mittels der Chargierstange 12 im Bereich der Durchgangsöffnungen 11 der Bauteile 10 eine kleinere Abkühlgeschwindigkeit als am Außenumfang der Bauteile eingestellt 10 wird. Hierzu wird, wie oben bereits erwähnt, der Eintritt von flüssigem Abschreckmedium aus dem Bad 5 in den in der Chargierstange 12 befindlichen Innenhohlraum 13 über die Drosseleinrichtung 15 gebremst.To cool down, the charging rod 12, preferably still located on the base grid 4, is immersed with the components 10 located on it in the bath 5 of the liquid quenching medium in such a way that a lower cooling rate than is achieved by means of the charging rod 12 in the area of the through openings 11 of the components 10 on the outer circumference of the components 10 is set. For this purpose, as already mentioned above, the entry of liquid quenching medium from the bath 5 into the inner cavity 13 located in the charging rod 12 is slowed down via the throttle device 15.

Durch diese gezielte Einflussnahme auf die Temperaturführung im Bauteilinneren während der Abschreckung durch eine Reduzierung der Steiggeschwindigkeit des flüssigen Abschreckmediums in der Chargierstange 12 kann das Härteverzugsverhalten der Bauteile 10 positiv beeinflusst werden.Through this targeted influence on the temperature control inside the component during quenching by reducing the rate of rise of the liquid quenching medium in the charging rod 12, the hardening distortion behavior of the components 10 can be positively influenced.

Dies ermöglicht das Einstellen gleichmäßiger Abkühlungseigenschaften in einer Charge von Bauteilen 10 mit beispielsweise hoher Abkühlungsintensität am Außenumfang der Bauteile 10 und milder Abkühlungsintensität im Bereich der Durchgangsöffnungen 11 der Bauteile 10.This makes it possible to set uniform cooling properties in a batch of components 10 with, for example, high cooling intensity on the outer circumference of the components 10 and mild cooling intensity in the area of the through openings 11 of the components 10.

Beim Eintauchen der Chargierstange 12 mit den Bauteilen 10 erfolgt die Abschreckung am Außenumfang der Bauteile 10 durch unmittelbaren Kontakt mit dem flüssigen Abschreckmedium mit entsprechend hoher Abkühlungsintensität, wohingegen im Bereich der Durchgangsöffnungen 11, welche auf die Chargierstange 12 aufgefädelt sind, die Wärme länger gehalten wird, da die Wärmeabfuhr über die Chargierstange 12 aufgrund des verzögerten Anstiegs des Pegels des flüssigen Abschreckmediums im Innenhohlraum 13 der Chargierstange 12 vergleichsweise langsamer erfolgt.When the charging rod 12 with the components 10 is immersed, the quenching takes place on the outer circumference of the components 10 through direct contact with the liquid quenching medium with a correspondingly high cooling intensity, whereas in the area of the through openings 11, which are threaded onto the charging rod 12, the heat is retained for longer. since the heat dissipation via the charging rod 12 takes place comparatively more slowly due to the delayed increase in the level of the liquid quenching medium in the inner cavity 13 of the charging rod 12.

Die Drosseleinrichtung 15 kann in einer einfachen Ausführungsvariante eine Innenquerschnittsverjüngung 17 aufweisen. Gegebenenfalls können auch mehrere Innenquerschnittsverjüngungen 17, insbesondere kaskadenartig aufeinanderfolgend, in dem Innenhohlraum 13 angeordnet sein.In a simple embodiment variant, the throttle device 15 can have an internal cross-sectional taper 17. If necessary, several internal cross-sectional tapers 17 can also be arranged in the internal cavity 13, in particular in a cascade-like manner.

3 zeigt beispielhaft ein erstes mögliches Beispiel für eine Chargierstange 12 in Form eines Hohlrohrs mit einem Innenhohlraum 13, wobei die Innenquerschnittsverjüngung 17 an einem Endabschnitt 18 dieses Hohlrohrs angeordnet ist. 3 shows an example of a first possible example of a charging rod 12 in the form of a hollow tube with an inner cavity 13, the inner cross-sectional taper 17 being arranged at an end section 18 of this hollow tube.

Beispielhaft befindet sich eine solche Innenquerschnittsverjüngung 17 am eintauchseitigen Endabschnitt 18 des Hohlrohrs, nämlich jenem Endabschnitt, mit welchem die Chargierstange 12 zuerst in das Bad 5 eintaucht.By way of example, such an internal cross-sectional taper 17 is located on the immersion-side end section 18 of the hollow tube, namely the end section with which the charging rod 12 first dips into the bath 5.

Es ist alternativ oder ergänzend möglich, eine Innenquerschnittsverjüngung 17 am gegenüberliegenden, eintauchabseitigen Endabschnitt 19 anzuordnen. Durch die Innenquerschnittsverjüngung 17 kann in dem Innenhohlraum 13 befindliches Gas nur langsam entweichen, so dass flüssiges Abschreckmedium entsprechend verlangsamt in den Innenhohlraum 13 einströmen kann, wodurch wiederum der Pegel im Innenhohlraum 13 dem Pegel des Bads 5 außerhalb der Chargierstange 12 nacheilt.Alternatively or additionally, it is possible to arrange an internal cross-sectional taper 17 on the opposite end section 19 on the side of the immersion. Due to the internal cross-sectional taper 17, gas in the internal cavity 13 can only escape slowly, so that liquid quenching medium can flow into the internal cavity 13 at a correspondingly slower rate, which in turn causes the level in the internal cavity 13 to lag behind the level of the bath 5 outside the charging rod 12.

Die Innenquerschnittsverjüngung 17 kann durch eine in oder an dem Hohlrohr befestigte Hülse 20 oder auch durch eine Scheibe gebildet werden. Diese Hülse 20 oder Scheibe weist vorliegend die eigentliche Drosselstelle in Form einer oder mehrerer Durchgangsbohrungen 21 auf.The internal cross-sectional taper 17 can be formed by a sleeve 20 fastened in or on the hollow tube or by a disk. In the present case, this sleeve 20 or disk has the actual throttle point in the form of one or more through holes 21.

Die Hülse 20 oder Scheibe kann in das Hohlrohr eingesetzt oder an einem Stirnende desselben befestigt sein.The sleeve 20 or disk can be inserted into the hollow tube or attached to a front end thereof.

Die Befestigung kann beispielsweise durch eine Schweißung 22 vorgenommen sein. Es ist jedoch auch möglich, die Hülse 20 oder Scheibe auf andere Art und Weise, beispielsweise lösbar, an dem Hohlrohr zu befestigen. Eine Möglichkeit hierfür besteht beispielsweise darin, die Hülse 20 oder Scheibe mit dem Hohlrohr zu verschrauben, wie dies in 6 dargestellt ist.The attachment can be carried out, for example, by welding 22. However, it is also possible to attach the sleeve 20 or disk to the hollow tube in another way, for example releasably. One possibility for this is, for example, to screw the sleeve 20 or washer to the hollow tube, as shown in 6 is shown.

Weiterhin ist es möglich, mindestens eine Innenquerschnittsverjüngung 17 durch eine Wandumformung 23 des Hohlrohrs zu bilden, wie dies in den 4 und 5 beispielhaft angedeutet ist. Eine solche Wandumformung 23 kann beispielsweise durch Rollen, Kneten oder Stauchen hergestellt werden.Furthermore, it is possible to form at least one internal cross-sectional taper 17 by forming a wall 23 of the hollow tube, as shown in FIGS 4 and 5 is indicated as an example. Such a wall deformation 23 can be produced, for example, by rolling, kneading or upsetting.

Bei dem in 4 dargestellten Beispiel einer Chargierstange 12 in Form eines Hohlrohrs mit Innenhohlraum 13 sind, vorliegend rein beispielhaft, zwei Innenquerschnittsverjüngungen 17 vorgesehen.At the in 4 In the example shown of a charging rod 12 in the form of a hollow tube with an inner cavity 13, two inner cross-sectional tapers 17 are provided, in this case purely as an example.

Hierzu kann in ein Hohlrohr mit vorzugsweise konstanter Wanddicke von außen eine umlaufende Ringnut 17a eingebracht werden, durch welche die Innenquerschnittsverjüngung 17 gebildet wird.For this purpose, a circumferential annular groove 17a can be introduced from the outside into a hollow tube with a preferably constant wall thickness, through which the internal cross-sectional taper 17 is formed.

Ferner können einer oder beide Endabschnitte 18 und 19 beispielsweise in der Art eines Konus 17b verjüngt sein, um eine Innenquerschnittsverjüngung 17 auszubilden.Furthermore, one or both end sections 18 and 19 can be tapered, for example in the manner of a cone 17b, in order to form an internal cross-sectional taper 17.

Die Außenquerschnittsform der Chargierstange 12 richtet sich vorzugsweise nach dem Querschnitt der Durchgangsöffnung 11 des Bauteils 10. Neben einer Kreisform sind auch diverse andere Querschnittsformen beispielsweise seitlich abgeflacht, in Form eines Vielecks, Polygons oder dergleichen möglich.The outer cross-sectional shape of the charging rod 12 preferably depends on the cross-section of the through opening 11 of the component 10. In addition to a circular shape, various other cross-sectional shapes are also possible, for example laterally flattened, in the form of a polygon, polygon or the like.

Am Außenumfang der Chargierstange 12 ist ein Absatz als Anschlag 16 zur Lagerung der Bauteile 10 in gestapelter Anordnung vorgesehen. In 3 ist dieser Anschlag 16 als separates Element an der Chargierstange 12 eigens befestigt.On the outer circumference of the charging rod 12, a shoulder is provided as a stop 16 for storing the components 10 in a stacked arrangement. In 3 This stop 16 is specially attached to the charging rod 12 as a separate element.

Alternativ hierzu kann durch die Wandumformung 23 oder durch die Hülse 20 oder Scheibe jedoch gleichzeitig auch der Anschlag 16 zur Lagerung der Bauteile 10 in gestapelter Anordnung gebildet werden, wie dies in den 5 und 6 beispielhaft gezeigt ist.Alternatively, the wall deformation 23 or the sleeve 20 or disk can also simultaneously form the stop 16 for storing the components 10 in a stacked arrangement, as shown in FIGS 5 and 6 is shown as an example.

Der Anschlag 16 kann gleichzeitig dazu dienen, die Einstecktiefe der Chargierstange 12 in den Grundrost 4 festzulegen.The stop 16 can also serve to determine the insertion depth of the charging rod 12 into the base grid 4.

In 5 ist eine Wandumformung 23 des Hohlrohrs, beispielsweise durch Stauchen, derart vorgenommen, dass durch diese einerseits außenseitig der Anschlag 16 und gleichzeitig innenseitig die Innenquerschnittsverjüngung 17 gebildet werden.In 5 a wall deformation 23 of the hollow tube is carried out, for example by upsetting, in such a way that the stop 16 is formed on the outside and at the same time the internal cross-sectional taper 17 is formed on the inside.

In 6 ist beispielhaft eine Hülse 20 gezeigt, welche einerseits eine Durchgangsbohrung 21 für das flüssige Abschreckmedium aufweist und andererseits einen Vorsprung 24, insbesondere Ringvorsprung, aufweist, welcher radial über den Außenumfang der Chargierstange 12 hinaussteht, um den Anschlag 16 zum Halten der Bauteile 10 zu bilden.In 6 A sleeve 20 is shown as an example, which on the one hand has a through hole 21 for the liquid quenching medium and on the other hand has a projection 24, in particular annular projection, which protrudes radially beyond the outer circumference of the charging rod 12 in order to form the stop 16 for holding the components 10.

Es sei angemerkt, dass in 5 und 6 lediglich der den Grundrost überragende Teil der Chargierstange dargestellt ist. Unterhalb des Anschlags kann das Hohlrohr in 5 und die Hülse 20 in 6 mit einem verjüngten Außendurchmesser, beispielsweise wie über dem Anschlag fortgesetzt sein, wodurch ein Abschnitt zum Einstecken in den Grundrost 4 und zum Festlegen an dem Grundrost 4 gebildet wird.It should be noted that in 5 and 6 only the part of the charging bar that projects beyond the base grate is shown. The hollow tube can be inserted below the stop 5 and the sleeve 20 in 6 with a tapered outer diameter, for example as continued above the stop, whereby a section for insertion into the base grid 4 and for fixing to the base grid 4 is formed.

7 zeigt beispielhaft den Querschnitt einer Chargierstange 12 wobei mit A₁ der freie Querschnitt und mit A₂ die Querschnittsfläche der Wand der Chargierstange 12 bezeichnet sind. Die Gesamtquerschnittsfläche A_ges der Chargierstange 12 ergibt sich damit aus der Summe von A₁ und A₂. 7 shows an example of the cross section of a charging rod 12, where A ₁ denotes the free cross section and A ₂ denotes the cross-sectional area of the wall of the charging rod 12. The total cross-sectional area A _{tot of} the charging rod 12 results from the sum of A ₁ and A ₂ .

Vorzugsweise ist der Innenhohlraum 13 derart bemessen, dass im unverjüngten Bereich der Chargierstange 12 die Querschnittsfläche A₂ der Wand 40 bis 50% der Gesamtquerschnittsfläche A_ges beträgt. Im unverjüngten Bereich kann die Querschnittsfläche A₂ (Wanddicke), bei dem Prinzip mit der Drosselung, bei Bedarf sehr klein ausgeführt werden. Grenzen sind hier jedoch durch das Stützen der Bauteilstapel bei hohen Temperaturen und durch das Ziel einer hohen Standzeit der Chargierstange gegeben 12.The inner cavity 13 is preferably dimensioned such that in the untapered area of the charging rod 12 the cross-sectional area A ₂ of the wall is 40 to 50% of the total cross-sectional area A _total . In the untapered area, the cross-sectional area A ₂ (wall thickness), with the principle the throttling can be made very small if necessary. However, there are limits here due to the support of the component stacks at high temperatures and the aim of a long service life of the charging rod 12.

Im Bereich einer Innenquerschnittsverjüngung 17 der Drosseleinrichtung beträgt der verbleibende freie Querschnitt deutlich weniger als 50% der Gesamtquerschnittsfläche A_ges, vorzugsweise etwa 3 bis 10%, weiter bevorzugt 3 bis 5 % der Gesamtquerschnittsfläche A_ges.In the area of an internal cross-sectional taper 17 of the throttle device, the remaining free cross-section is significantly less than 50% of the total cross-sectional area A _total , preferably about 3 to 10%, more preferably 3 to 5% of the total cross-sectional area A _total .

Vorliegend wird eine Einflussnahme auf das Härteverhalten mit einer Innenquerschnittsverjüngung 17 und einer dünnen Wand der Chargierstange 12 erzielt. Wenn direkt durch Innenquerschnittsverjüngung 17 geschnitten wird, ist der Durchlass-Querschnitt A1 gegenüber dem unverjüngten Querschnitt sehr klein. Die Wanddicke der Chargierstange entsprechend dem Querschnitt A2 kann bei der umgeformten Innenquerschnittsverjüngung 17 nahezu konstant über die gesamte Chargierstange 12 sein.In the present case, an influence on the hardness behavior is achieved with an internal cross-sectional taper 17 and a thin wall of the charging rod 12. When cutting directly through the internal cross-sectional taper 17, the passage cross-section A1 is very small compared to the untapered cross-section. The wall thickness of the charging rod corresponding to the cross section A2 can be almost constant over the entire charging rod 12 with the formed inner cross-sectional taper 17.

Bei den in den 3 bis 6 dargestellten Beispielen ist die Drosseleinrichtung 15 rein passiver Natur, wobei die einzelnen vorstehend erläuterten Maßnahmen untereinander kombinierbar sind.With those in the 3 until 6 In the examples shown, the throttle device 15 is purely passive in nature, with the individual measures explained above being able to be combined with one another.

In Abwandlung hiervon kann die Drosseleinrichtung 15 - alternativ oder ergänzend - ein schaltbares Ventil aufweisen, welches für das Einströmen von flüssigem Abschreckmedium in den Innenhohlraum 13 der Chargierstange 12 geöffnet wird. Hierdurch lässt sich die Abkühlungsintensität im Bereich der Durchgangsöffnung 11 der Bauteile 10 weiter beeinflussen.As a modification of this, the throttle device 15 can - alternatively or additionally - have a switchable valve, which is opened for the flow of liquid quenching medium into the inner cavity 13 of the charging rod 12. This allows the cooling intensity in the area of the through opening 11 of the components 10 to be further influenced.

In sämtlichen Ausführungsvarianten ist es möglich, mittels einer gezielten Innendurchmesserverjüngung 17 an der Chargierstange 12 eine gewünschte Steuerung der Abkühlgeschwindigkeit an den Durchgangsbohrungen 11 der Bauteile 10 an der Chargierstange 12 während der Abschreckung vorzunehmen, ohne hierfür zusätzliche Masse auf Seiten der Haltestrukturen für die Bauteile 10 in den Fertigungsprozess einbringen zu müssen.In all variants, it is possible to carry out a desired control of the cooling rate at the through holes 11 of the components 10 on the charging rod 12 during quenching by means of a targeted inner diameter taper 17 on the charging rod 12, without additional mass on the part of the holding structures for the components 10 in having to incorporate the manufacturing process.

Dies reduziert zum einen den benötigten Energieeinsatz bei der Fertigung. Zum anderen lassen sich hierdurch bei gegebenen Fertigungsmitteln die Durchsatzraten beim Abschreckhärten entsprechender Bauteile 10 erhöhen.On the one hand, this reduces the energy required during production. On the other hand, this allows the throughput rates for quenching hardening of corresponding components 10 to be increased for given production resources.

Durch die Drosseleinrichtung 15 erhält man zudem eine höhere Flexibilität bei der Einstellung gewünschter Abkühlungsintensitäten an Bauteilen 10 mit Durchgangsöffnung 11 verbunden mit der Möglichkeit der Erzielung einer gleichmäßigen Produktqualität im Hinblick auf Form- und Maßabweichungen sowie etwaige Härteverzüge.The throttle device 15 also provides greater flexibility when setting the desired cooling intensities on components 10 with through-openings 11, combined with the possibility of achieving uniform product quality with regard to shape and dimensional deviations as well as any hardening distortions.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand eines Ausführungsbeispiels und weiteren Abwandlungen näher erläutert. Das Ausführungsbeispiel und die Abwandlungen dienen dazu, die Ausführbarkeit der Erfindung zu belegen. Technische Einzelmerkmale, welche oben im Kontext weiterer Einzelmerkmale erläutert wurden, können auch unabhängig von diesen sowie in Kombination mit weiteren Einzelmerkmalen verwirklicht werden, selbst wenn dies nicht ausdrücklich beschrieben ist, solange dies technisch möglich ist. Die Erfindung ist daher ausdrücklich nicht auf das konkret beschriebene Ausführungsbeispiel und die in den Figuren dargestellten Abwandlungen beschränkt, sondern umfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen.The invention was explained in more detail above using an exemplary embodiment and further modifications. The exemplary embodiment and the modifications serve to demonstrate the feasibility of the invention. Individual technical features, which were explained above in the context of other individual features, can also be implemented independently of these and in combination with other individual features, even if this is not expressly described, as long as this is technically possible. The invention is therefore expressly not limited to the specifically described exemplary embodiment and the modifications shown in the figures, but rather includes all configurations defined by the patent claims.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Vorrichtungcontraption
22: erster Abschnittfirst section
33: zweiter Abschnittsecond part
44: GrundrostBasic grid
55: Bad mit flüssigem AbschreckmediumBath with liquid quenching medium
1010: BauteilComponent
1111: DurchgangsöffnungPassage opening
1212: Chargierstangecharging rod
1313: InnenhohlraumInterior cavity
1414: EintrittsöffnungEntry opening
1515: DrosseleinrichtungThrottle device
1616: Anschlagattack
1717: InnenquerschnittsverjüngungInternal cross-sectional taper
17a17a: RingnutRing groove
17b17b: Konuscone
1818: Endabschnitt, eintauchseitigEnd section, immersion side
1919: Endabschnitt, eintauchabseitigEnd section, away from immersion
2020: Hülsesleeve
2121: DurchgangsbohrungThrough hole
2222: Schweißungwelding
2323: WandumformungWall forming
2424: Vorsprunghead Start
A1A1: freie Querschnittsfläche der Chargierstangefree cross-sectional area of the charging rod
A2A2: Querschnittsfläche der Wand der ChargierstangeCross-sectional area of the wall of the charging bar
AgesAges: gesamte Querschnittsfläche der Chargierstangeentire cross-sectional area of the charging rod
vv: Eintauchgeschwindigkeit, vertikalImmersion speed, vertical

Claims

Method for quenching components (10) with through openings (11), in which a large number of components (10) with their through openings (11) are threaded onto a charging rod (12) and held one above the other on the charging rod (12), the components ( 10) are heated in the threaded state and held on the charging rod (12) and subsequently cooled in a liquid quenching medium, characterized in that for cooling the charging rod (12) with the components (10) is placed in a bath (5) made of the liquid quenching medium is immersed in such a way that a lower cooling rate is set via the charging rod (12) in the area of the through openings (11) of the components (10) than on the outer circumference of the components (10), in which liquid quenching medium enters from the bath (5). is braked into an internal cavity (13) located in the charging rod (12) via a throttle device (15).

Procedure according to Claim 1 , characterized in that the immersion speed (v) of the charging rod (12) into the bath (5) and the rising speed of the liquid quenching medium in the charging rod (12) are coordinated with one another via the throttle device (15) so that the components (10 ) on the charging rod (12) in the area of the through openings (11) result in the same cooling speeds.

Device (1) for quench hardening components (10) with a through opening (11), comprising a charging rod (12) for threading the components (10) over their through openings (11) and holding the components (10) in a stacked arrangement, the charging rod (12) has an inner cavity (13) and an inlet opening (14) for a liquid quenching medium into the inner cavity (13), characterized in that a throttle device (15) is provided on the charging rod (12), which allows the entry of liquid quenching medium brakes into the inner cavity (13).

Device (1) according to Claim 3 , characterized in that the charging rod (12) is designed as a hollow tube and has at least one internal cross-sectional taper (17) as a throttle device (15).

Device (1) according to Claim 3 or 4 , characterized in that at least one internal cross-sectional taper (17) is formed by a wall deformation (23) of the hollow tube.

Device (1) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that at least one internal cross-sectional taper (17) is formed by a sleeve (20) or disk fastened in or on the hollow tube.

Device (1) according to one of the Claims 3 until 6 , characterized in that the internal cross-sectional taper (17) is arranged on an end section (18) of the hollow tube, preferably on the immersion-side end section of the hollow tube.

Device (1) according to one of the Claims 3 until 7 , characterized in that a plurality of internal cross-sectional tapers (17, 17a, 17b) are arranged in a cascade-like manner in the internal cavity (13).

Device (1) according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that a stop (16) for storing the components (10) in a stacked arrangement is simultaneously formed by the wall forming (23) or by the sleeve (20) or disk.

Device (1) according to one of the Claims 3 until 9 , characterized in that the throttle device (15) has a switchable valve.