DE1583343C3 - - Google Patents

Description

Vakuumglühöfen werden dazu gebraucht, um Werkstücke oder Güter einer thermischen Behandlung unter Vakuum unterziehen zu können. Oft ist es zur Erzielung bestimmter Werkstoffeigenschaften erforderlich, das thermisch behandelte Gut anschließend abzuschrecken, d. h. seine Temperatur möglichst rasch abzusenken, zu welchem Zweck Glühofen mit Einrichtungen kombiniert werden, die ermöglichen, das geglühte Gut in ein Abschreckmittel einzubringen. Es kommt bei einer derartigen Anordnung also darauf an, die Überführung des Glühgutes aus der Glühkammer in den Abschreckbehälter möglichst rasch zu vollziehen. Gleichzeitig ist es aber in den meisten Fällen notwendig, das Eindringen von Dämpfen des Abschreckmittels in den noch heißen Vakuumglühofen zu verhindern, weil dies zu einer Beschädigung der Heizkörper führen könnte. Wird z.B. Wasser als Abschreckmittel verwendet, würde der eindringende Wasserdampf die Heizleiter etwa aus Molybdän verbrennen lassen. Auch ist die durch solche Dämpfe etwa eintretende Verunreinigung der Glühkammer unerwünscht, z. B. bilden organische Abschreckmittel (Öle) durch Zersetzung an heißen Ofenteilen festhaftende, teerhaltige Beläge, welche für die Behandlung des Glühgutes störend sein können, auf jeden Fall aber zusätzliche Reinigungsarbeit verursachen.

Bei bekannten Konstruktionen ist zur Verhinderung des Eindringens der Dämpfe in die Glühkammer meist eine Schleuse, bestehend aus 2 Schleusenventilen und einer dazwischen befindlichen Schleusenkammer, vorgesehen, wobei man so verfährt, daß man das geglühte Gut zuerst durch das zwischen der Glühkammer und der Schleusenkammer angeordnete Ventil hindurch in letztere einbringt, wobei das Ventil zwischen der Schleusenkammer und dem Abschreckbehälter geschlossen ist, und dann das erstgenannte Ventil schließt, das zweitgenannte öffnet und das Glühgut in den Abschreckbehälter einführt. Die<ses Verfahren hat den großen Nachteil, daß die Überführung des Gutes von der Glühkammer in den Abschreckbehälter zu viel Zeit in Anspruch nimmt, wodurch manche Vergütungen, die ein besonders rasches Abschrecken erfordern, mit den bekannten Anlagen überhaupt nicht durchgeführt werden können; bei der Abkühlung während der Überführung würde das Behandlungsgut unerwünschte Gefügeänderungen erleiden, die ohne nochmaliges Glühen nicht mehr rückgängig gemacht werden können.

Außer diesem verfahrenstechnischen Nachteil hat das beschriebene bekannte Verfahren auch den Nachteil, daß zwei aufwendige Schleusenventilc gebraucht werden, die Bauhöhe groß ist und außerdem zwei getrennte Transporteinrichtungen für das Gut, wovon die eine die Überführung aus dem Glühraum in die Schleusenkammer, die andere die Überführung aus der Schleusenkammer in den Abschreckbehälter besorgt. Es gibt z. B. Konstruktionen, bei denen im Ofen eine Absenkvorrichtung für das Glühgut vorgesehen ist, welche das Gut auf eine Haltevorrichtung in der Schleusenkammer bringt, und eine weitere Vorrichtung, welche es von der Schleusenkammer in die Abschreckkammer bringt, wobei die erwähnte Haltevorrichtung so ausgebildet sein muß, daß sie das Gut zum Zwecke des Abscnkens in den Abschreckbehälter freigeben kann. Derartige Transporteinrichtungen sind naturgemäß kostspielig und störanfällig und einer Automation nur unter hohem technischem Aufwand zugänglich.

Man hat schon vorgeschlagen, auf die genannten Transporteinrichtungen zu verzichten und das Gut im freien Fall durch die Schleusenkammer fallen zu lassen, wobei das Öffnen und Schließen der Ventile automatisch elektronisch so gesteuert werden soll, daß der freie Fall nicht gehindert wird und zu keinem Zeitpunkt eine durchgehende Verbindung zwischen Glühraum und Abschreckbehälter besteht. Es ist offensichtlich, daß eine solche Einrichtung mit elektronischer, präziser Steuerung der Ventilbetätigungen nicht weniger kompliziert und aufwendig ist. Außerdem bringt sie eine unerwünscht große Bauhöhe mit sich, da man eine gewisse Mindestfallzeit und damit Fallstrecke in der Schleusenkammer vorsehen muß. um Zeit für das Öffnen und Schließen der Ventile zu gewinnen. Außerdem ist dieses Verfahren nur bei wenigen Werkstücken anwendbar, die den hohen Fall schadlos überstehen.

Schließlich muß man bei allen Schleusenanordnungen in Kauf nehmen, daß wenigstens 'die in die Schleusenkammer eingedrungenen Dämpfe beim Wiederöffnen des Ventils zur Glühkammer in diese gelangen oder man muß Einrichtungen zu deren Ausscheidung in der Schleusenkammer, d. h. eigene Schleusenpumpen oder Kondensationsvorrichtungen, vorsehen.

Es ist auch eine Anordnung bekannt, bei welcher das abzuschreckende Gut in die Unterkammer eines aus zwei übereinander angeordneten, durch Klappen gegeneinander absperrbaren Kammern bestehenden Härteofens eingesetzt wird. Die Unterkammer dient zum Heizen und Abschrecken des Gutes, während die Oberkammer nur dazu verwendet wird, um in den Pausen zwischen den einzelnen Heizperioden

den vertikal beweglich aufgehängten Heizkörper aus der Unterkammer hochziehen zu können, um anschließend in die Unterkammer die Abschreckflüssigkeit einzuleiten. Diese bekannte Konstruktion zielte an sich darauf ab, die Zeit für die Überführung des erhitzten Gutes in ein Abschreckbad abzukürzen, zu welchem Zweck auch· empfohlen wurde, die Zuführungsleitung für das Abschrecköl reichlich zu dimensionieren. Sie besitzt aber immer noch den Nachteil, daß der schwere Heizkörper aus der Unterkammer in die Oberkammer hochgehievt werden muß, bevor mit dem Abschrecken begonnen werden kann. Während der hierfür erforderlichen Zeit kann eine unzulässige langsame Abkühlung des Gutes stattfinden, so daß manche Vergütungen, die ein sehr rasches Abschrekken erfordern, mit dieser bekannten Anordnung nicht durchgeführt werden können.

Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher die erwähnten Nachteile bekannter Abschrecköfen vermieden werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Glühen und Abschrecken von Gegenständen mit einer über einem Abschreckbehälter angeordneten Vakuumglühkammer und mit einem Vorratsbehälter für eine Abschreckflüssigkeit, welcher über eine durch ein Ventil absperrbare Verbindungsleitung mit dem Abschreckbehälter in Verbindung steht, ist dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Verbindungsleitung ein Schnellschlußventil angeordnet ist und der Vorratsbehälter über eine weitere absperrbare Leitung mit einer Überdruckquelle eines gasförmigen Druckmediums verbunden ist.

In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist der Abschreckbehälter als Doppelmantelgefäß und der Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln als Vorratsbehälter für die Abschreckflüssigkeit ausgebildet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung werde an Hand der Zeichnung näher erläutert. Darin bedeutet 1 als ganzes den Glühofenteil, welcher (in schematischer Darstellung) das Ofengehäuse 2 mit dem Pumpanschluß 3, den Heizeinsatz 4, die Strahlungsschutzschirme 5, 6 und 7 und eine Haltevorrichtung oder Tragvorrichtung 8 für das Glühgut 14 umfaßt. Die Erfindung bezieht sich nicht auf diesen Glühofenteil an sich, und dieser kann von beliebiger Bauart sein, vorausgesetzt, daß er ermöglicht, das geglühte Gut nach unten aus dem Glühraum abzuziehen, im einfachsten Falle von der Haltevorrichtung zu lösen und nach unten fallen zu lassen, was im gezeichneten Beispiel durch Betätigen des Hebels 9 geschieht, wodurch gleichzeitig auch die Strahlungsschutzschirme 6 beiseite geschwenkt werden, um den Weg freizugeben. Die Zeichnung zeigt ferner ein Ventil 10, welches in der Verbindung zwischen dem Glühofenteil 1 und dem Abschreckbehälter 11 angeordnet ist und eine getrennte Evakuierung bzw. Flutung der beiden Räume ermöglicht. (Es hängt von dem jeweils durchzuführenden Verfahren ab, ob man dieses Ventil benötigt.)

Der Abschreckbehälter 11 ist doppelwandig ausgebildet, wobei der Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln 12 und 13 als Vorratsbehälter für die Kühlflüssigkeit dient. Der Raum innerhalb des Mantels 13 ist dagegen als Aufnahmeraum für das abzuschrekkende Gut ausgebildet, das in der Abschreckposition mit 14' bezeichnet ist. Das Gut 14 kann zum Zwecke der Abschreckung unmittelbar in das Innere des Mantels 13 eingebracht werden.

In den Zeichnungen ist ein Korb 15 angedeutet, welcher das aus dem Glühofenteil fallende Gut auffängt.

Zur Einführung der Abschreckflüssigkeit aus dem Raum zwischen den Mänteln 12, 13 in das Innere des Mantels 13 sind die Verbindungsleitungen 16, 17, 18 und 16', 17', 18' vorhanden, die mittels der

ίο Ventile 19, 19' geöffnet oder geschlossen werden können. Die Ventile 19, 19' können durch hydraulische oder pneumatische Einrichtungen 20, 20' über die Gestänge 21, 21' betätigt werden. Im Ausführungsbeispiel ist diese doppelte Verbindung zwischen Vorratsbehälter und Abschreckkammer vorgesehen, um eine besonders schnelle Überführung der Abschreckflüssigkeit 24 zu ermöglichen; natürlich kann in anderen Fällen eine einzige Verbindung genügender Weite genügen oder können mehr als 2 Verbindungsleitungen mit entsprechenden Ventilen vorgesehen werden, wenn eine besonders rasche Überführungsmöglichkeit notwendig ist. Der Vorratsbehälter für das Abschreckmittel ist an eine Druckleitung, z. B. an eine Druckluftleitung 22 angeschlossen.

Wenn das Ventil 23 geöffnet wird, wird auf die Flüssigkeit 24 Druck ausgeübt und dadurch das Einströmen in den Abschreckraum beschleunigt.

Ferner zeigt die Zeichnung noch ein Sicherheitsventil 25, welches mit der Druckleitung 22 in Verbindung steht und sich nur öffnet, wenn der Druck im Abschreckraum den auf die Flüssigkeit im Vorratsbehälter ausgeübten Druck um ein vorgewähltes Maß überschreitet. 26 bedeutet ein Schauglas. Auf die Teile 25 und 26 bezieht sich die Erfindung nicht.

Für den Fall, daß die Abschreckflüssigkcit wiederholt verwendet werden soll, ist gemäß Zeichnung eine Rückführpumpe 27 vorgesehen·, mit welcher man die Flüssigkeit 24 über die Leitung 28 in den Vorratsbehälter zurückpumpen kann.

29 bezeichnet einen Flüssigkeitsniveauanzeiger im Vorratsbehälter. Wenn die Abschrecksflüssigkeit 24 das gestrichelt eingezeichnete Niveau unterschreitet, ist es zweckmäßig, das Ventil 23 zu schließen, um das Eindringen des gasförmigen Druckmediums (Druckluft) in dem Abschreckraum zu verhindern.

Die F i,g. 1 zeigt noch eine besondere Einrichtung zur Erhöhung der Abschreckgeschwindigkeit. Es ist ein unten und oben offener, das geglühte Gut eng umschließender Mantel 30 vorgesehen, wobei in Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Abschreckflüssigkeit vom Boden her in diesen Mantel hineingedrückt wird, bis sie das darin befindliche Gut überflutet und über den oberen Rand überströmt, worauf dann der Raum zwischen den Mänteln 30 und 13 mit der Flüssigkeit gefüllt wird. Der Mantel 30 besitzt an seinem oberen Ende einen ringförmigen hohlen Wulst 31, der bewirkt, daß nach Füllung des Ringraumes zwischen 13 und 30 der Mantel 13 durch den als Schwimmkörper wirkenden Wulst 31 hochgehoben wird und dann die Zirkulation der Abschreckflüssigkeit im Abschreckraum ermöglicht wird.

Eine einfachere Ausführungsform einer Einrichtung nach der Erfindung ist in F i g. 2 gezeigt. Nach dieser ist ein vom Abschreckbehälter getrennter Vorratsbehälter 35 für die Abschreckflüssigkeit vorhanden, welcher über die Leitung 36 mit Ventil 37 mit dem Abschreckbehälter in Verbindung steht. Dieser

entspricht im übrigen, wie ersichtlich, dem Innenbehälter 13 in F i g. 1 mit den darin befindlichen Einrichtungen. Einige andere funktionell analoge Teile sind in F i g. 2 gleich wie in F i g. 1 bezeichnet. Selbstverständlich können Einrichtungen, wie die Abhebevorrichtung, Sicherheitsklappe und Niveaufühler, auch in der Ausführung der F i g. 2 zusätzlich angewendet werden.

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach der F i g. 2 ist dieselbe wie diejenige nach der F i g. 1.

Es ist offenbar, daß der Vorratsbehälter für die Abschreckflüssigkeit, dessen Verbindung mit der Abschreckkammer und die Inneneinrichtung derselben auch in anderer Weise ausgebildet werden können, ohne vom grundsätzlichen Erfindungsgedanken abzuweichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Glühen und Abschrecken von Gegenständen mit einer über einem Abschreckbehälter angeordneten Vakuumglühkammer und mit einem Vorratsbehälter für eine Abschreckflüssigkeit, welcher über eine durch ein Ventil absperrbare Verbindungsleitung mit dem Abschreckbehälter in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der genannten Verbindungsleitung (16, 17, 18, 16', 17', 18, 36) ein Schnellschlußventil (19, 19', 37) angeordnet ist und der Vorratsbehälter (12, 13, 24, 35) über eine weitere absperrbare Leitung (22) mit einer Überdruckquelle eines gasförmigen Druckmediums verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckbehälte*? als Doppelmantelgefäß und der Zwischenraum zwischen den beiden Mänteln (12, 13) als Vorratsbehälter für die Abschreckflüssigkeit (24) ausgebildet ist.