DE19500019A1

DE19500019A1 - Evakuierbare und mit Sprühwasserduschen versehene Kühlkammer zum Abkühlen von metallischem Wärmebehandlungsgut

Info

Publication number: DE19500019A1
Application number: DE1995100019
Authority: DE
Inventors: Hans Ruediger Dr Ing Hoffmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-01-03
Filing date: 1995-01-03
Publication date: 1996-07-04

Description

Kühlkammern zum Abkühlen oder Abschrecken von metallischem Wärmebehandlungsgut sind weit verbreitet. Vor Schutzgas- oder Vakuumöfen sind gelegentlich auch evakuierbare Kühlkam mern anzutreffen, in denen dann entweder unter Schutzgas oder in einem Ölbad abgekühlt wird. Beide Methoden der Abkühlung haben sich bewährt, unterliegen aber erheblichen Einschränkungen. So ist die Abkühlung unter Verwendung von Schutzgasen in ihrer Intensität begrenzt. Die Abkühlung in einem Ölbad dagegen hat wegen der nachträglichen Reinigung des Behandlungsgutes aber auch wegen der in den Anlagen selbst entstehenden und unkontrolliert kondensierenden Öldämpfe eine nennenswerte Belastung der Umwelt zur Folge.

Es ist ferner bekannt, daß metallisches Wärmebehandlungsgut sowohl in Wasserbädern als auch unter Verwendung von Sprüh wasser sehr schnell abgekühlt werden kann. Unbekannt ist jedoch die Nutzung einer direkten Wasserkühlung in evakuier baren und evakuierten Kühlkammern. Um ein Vakuum mit einem Enddruck kleiner 1 mbar erreichen und über längere Zeit hal ten zu können, sollten nur geringe Reste offenen Wassers in der evakuierbaren Kühlkammer vorhanden sein. Das ist zum Beispiel dann erforderlich, wenn ein Vakuumofen mit der Kühlkammer verbunden ist.

Sprühwasserduschen müssen somit zunächst durch Luft oder ein anders Gas von Wasser freigeblasen werden, bevor der Eva kuierungsprozeß gestartet wird. Ebenso ist die Kühlkammer selbst so zu gestalten, daß das an der tiefsten Stelle sich sammelnde Sprühwasser schnell abgelassen und die Kühlkammer selbst durch einen Luftstrom oder ein anderes Gas leicht und rasch trocken geblasen werden kann.

Großflächig oberhalb, unterhalb und seitlich des abzukühlen den Wärmebehandlungsgutes angeordnete Sprühwasserduschen sorgen für eine gleichmäßige Berieselung und damit Abkühlung des Behandlungsgutes. Der beim Kontakt mit dem erwärmten Behandlungsgut sich bildende Wasserdampf wird teilweise an wassergekühlten Kondensatflächen, zum Beispiel eines Wärmetauschers, wieder kondensiert. Diese Kondensatflächen sind hinter den Sprühwasserduschen, insbesondere oberhalb der oberen und unterhalb der unteren Sprühwasserdusche angeordnet. Damit wird verhindert, daß der Druck im eva kuierten Behälter auf zu hohe Werte ansteigt, selbst wenn mehrere Liter Wasser pro Sekunde an dem erwärmten Behand lungsgut verdampfen.

Durch ein vakuumdichtes Klappensystem kann nach dem Aufheben des Unterdruckes Gebläseluft oder ein anderes Gas in die Kühlkammer eingeleitet und an anderer Stelle wieder ausge blasen werden. Diese Gebläseluft wird innerhalb der Kammer durch einen Kanal so geführt, daß sie von unten durch das Behandlungsgut hindurch gedrückt wird. Der Kanal ist der Grundfläche des Behandlungsgutes angepaßt. Die Kondensatflä chen der Wärmetauscher unterhalb und oberhalb des Behand lungsgutes sind vorzugsweise in diesem Kanal untergebracht. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 5 bis 25 m pro Sekunde kann die Gebläseluft bei Bedarf auch Sprühwasser von der unteren Sprühwasserdusche allein durch das gesamte Behandlungsgut drücken. Nach dem Abkühlvorgang und nach dem Schließen der Sprühwasserduschen wird die Gebläseluft zunächst zum Trocknen der Kühlkammer weiterströmen.

Mit Hilfe handelsüblicher Programmgeber kann der Abkühlvorgang den Erfordernissen des abzukühlenden Behand lungsgutes angepaßt und so gesteuert werden, daß jede Sprüh wasserdusche individuell zum günstigsten Zeitpunkt ein- und ausgeschaltet wird beziehungsweise inmittierend arbeitet. Sowohl dadurch als auch durch geeignete Dosierung der Sprüh wassermenge jeder einzelnen Sprühwasserdusche kann die Sprühwassermenge insgesamt zwischen circa 0,1 und 10 l pro Sekunde verändert werden. Auch der Zeitpunkt, ab dem der Unterdruck aufgehoben, das Klappensystem geöffnet und die Wirkung der Sprühwasserduschen durch Gebläseluft unterstützt wird, kann auf diese Weise variabel gestaltet werden, so daß eine optimale Abkühlung des Behandlungsgutes gegeben ist.

Claims

1. Eine evakuierbare Kühlkammer zum Abkühlen von metalli schem Wärmebehandlungsgut dadurch gekennzeichnet, daß inner halb des evakuierten Bereiches Sprühwasserduschen mit einer Leistung von 0,1 bis 10 l pro Sekunde zum Abkühlen des erwärmten Behandlungsgutes angeordnet sind und daß diese Duschen auch bereits während des Unterdruckes in der Kühl kammer ihre Funktion aufnehmen.

2. Eine evakuierbare Kühlkammer zum Abkühlen von metalli schem Wärmebehandlungsgut gemäß Anspruch 1 dadurch gekenn zeichnet, daß hinter den Sprühwasserduschen wassergekühlte Kondensatflächen für eine beschleunigte Kondensation des durch den Abkühlprozeß erzeugten Wasserdampfes angeordnet sind.

3. Eine evakuierbare Kühlkammer zum Abkühlen von metalli schem Wärmebehandlungsgut gemäß Ansprüchen 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Sprühwasser Luft mit einer Geschwindigkeit von 5 bis 25 m pro Sekunde von unten her durch das zu kühlende Wärmebehandlungsgut geblasen wird.

4. Eine evakuierbare Kühlkammer zum Abkühlen von metalli schem Wärmebehandlungsgut gemäß Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die räumliche und zeitliche Zugabe von Sprühwasser sowie die zeitliche Zugabe von Gebläseluft mit tels Programmgeber variabel gestaltet wird.