DE20305856U1 - Cooling system for a heat treatment chamber used for treating metallic workpieces comprises a return forming a flow connection between a vacuum pump and a heat treatment chamber - Google Patents

Cooling system for a heat treatment chamber used for treating metallic workpieces comprises a return forming a flow connection between a vacuum pump and a heat treatment chamber

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Abstract

Cooling system comprises a return forming a flow connection between a vacuum pump and a heat treatment chamber. Preferred Features: The vacuum pump is a rotating reciprocating pump. A filtering device is arranged in the flow direction between the heat treatment chamber and the vacuum pump. The filtering device has a filter arranged in a filter housing. A water-cooled heat exchanger is arranged within the filter housing.

Description

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DIPL-ING. WOLFRAM WATZKE (- 1999) DIPL-ING. HEINZ J. RING*0 DIPL-ING. MICHAEL RAUSCH*0 DIPL-ING. STEFAN BRINKMANN*DIPL-ING. WOLFRAM WATZKE (- 1999) DIPL-ING. HEINZ J. RING* 0 DIPL-ING. MICHAEL RAUSCH* 0 DIPL-ING. STEFAN BRINKMANN*

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Datum 10. April 2003Date 10 April 2003

Kühlsystem für eine Wärmebehandlunaskammer Cooling system for a heat treatment chamber

Wärmebehandlungskammern, insbesondere zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt. Sie dienen dazu, einen abgeschlossenen Raum zur Bildung einer für die Wärmebehandlung wunschgemäß zu erzielenden Umgebungsatmosphäre bereitzustellen. Dabei können je nach Wärmebehandlung Temperaturen von bis zu 1200° erzielt werden. Zudem sind die aus dem Stand der Technik bekannten Wärmebehandlungskammern vakuumdicht ausgebildet, so daß eine entsprechende Behandlung unter Abschluß der die Kammer umgebenden Atmosphäre durchgeführt werden kann. Auf diese Weise lassen sich reproduzierbare und exakt einstellbare Eigenschaften durch die Wärmebehandlung eines Werkstückes erzielen.Heat treatment chambers, particularly for heat treatment of metal workpieces, are known per se from the prior art. They serve to provide a closed space for the creation of an ambient atmosphere for the heat treatment as desired. Depending on the heat treatment, temperatures of up to 1200° can be achieved. In addition, the heat treatment chambers known from the prior art are designed to be vacuum-tight, so that the corresponding treatment can be carried out while sealing off the atmosphere surrounding the chamber. In this way, reproducible and precisely adjustable properties can be achieved by heat treating a workpiece.

Zur Minimierung insbesondere der Energiekosten sind aus dem Stand der Technik bekannte Wärmebehandlungskammern wärmeisoliert ausgebildet, so daß möglichst wenig der innerhalb der Kammeratmosphäre herrschenden Temperatur durch Strahlung nach außen abgegeben wird. Zudem ist bei der Verwendung einer entsprechenden Wärmeisolierung von Vorteil, daß innerhalb der Wärmebehandlungskammer eine im wesentlichen überall gleiche Temperatur sehr präzise eingestellt und auch über einen längeren Behandlungszeitraum gehalten werden kann.In order to minimize energy costs in particular, heat treatment chambers known from the state of the art are designed to be thermally insulated so that as little of the temperature prevailing within the chamber atmosphere as possible is emitted to the outside by radiation. Another advantage of using appropriate thermal insulation is that a temperature essentially the same everywhere within the heat treatment chamber can be set very precisely and maintained even over a longer treatment period.

Für die Durchführung eines Wärmebehandlungsprozesses sind eine Mehrzahl von separat zu einander angeordneten Wärmebehandlungskammern vorgesehen, dieTo carry out a heat treatment process, a plurality of heat treatment chambers arranged separately from each other are provided, which

Telefon 0049(0)211572131Telephone 0049(0)211572131

Telefax 0049(0)2115$S2l5'/ .". .". "*: .".:"" .".:···.·· : : .:Fax 0049(0)211 5$S2l5'/ .". .". "*: .".:"".".:···.·· : : .:

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Internet www.stevvari.de* StadY-'Spark'asse* Düsseldorf (HtZ 30050110) 10090Internet www.stevvari.de* StadY-'Spark'asse* Düsseldorf (HtZ 30050110) 10090

je nach durchzuführendem Wärmebehandlungsprozeß nacheinander mit dem wärmezubehandelnden Werkstück bestückt werden. Zu diesem Zweck ist eine entsprechend ausgebildete Transportvorrichtung vorgesehen, die wärmezubehandelnde Werkstücke den Wärmebehandlungskammern entnimmt bzw. zuführt. Die Transportvorrichtung als solche ist gleichfalls wärmeisoliert und vakuumdicht ausgebildet, so daß das von Wärmebehandlungskammer zu Wärmebehandlungskammer zu transportierende Werkstück auch während des Transportes vor dem Einfluß der Außenatmosphäre geschützt ist. Zudem treten infolge der wärmeisolierten Ausbildung sowohl der Behandlungskammern als auch der Transporteinrichtung keinerlei ungewollte Temperaturschwankungen am Werkstück auf, denn können die Behandlungskammern sowohl be- als auch entladen werden, ohne daß es hierbei zu Temperaturschwankungen innerhalb der jeweiligen Behandlungskammern käme. Wärmebehandlungskammern der vorgenannten Art lassen sich mithin im Dauereinsatz betreiben, was in vorteilhafter Weise eine besonders effektive und kostengünstige Verwendung ermöglicht.Depending on the heat treatment process to be carried out, the workpieces to be heat treated are loaded one after the other. For this purpose, a suitably designed transport device is provided which removes or feeds the workpieces to be heat treated to the heat treatment chambers. The transport device itself is also thermally insulated and vacuum-tight, so that the workpiece to be transported from heat treatment chamber to heat treatment chamber is also protected from the influence of the outside atmosphere during transport. In addition, due to the thermally insulated design of both the treatment chambers and the transport device, no unwanted temperature fluctuations occur on the workpiece, since the treatment chambers can be loaded and unloaded without temperature fluctuations occurring within the respective treatment chambers. Heat treatment chambers of the aforementioned type can therefore be operated continuously, which advantageously enables particularly effective and cost-effective use.

In nachteiliger Weise hat sich jedoch herausgestellt, daß eine unplanmäßige Abkühlung einer Wärmebehandlungskammer, beispielsweise im Falle einer Störung, sehr viel Zeit in Anspruch nimmt und je nach Größe der Wärmebehandlungskammer bis zu 24 Stunden dauern kann, bis eine so weite Abkühlung erreicht ist, daß die Wärmebehandlungskammer geöffnet werden kann. Etwaig durchzuführende Reparaturen können daher nicht alsbald nach Auftritt der Störung, sondern erst nach hinreichender Abkühlung der Wärmebehandlungskammer durchgeführt werden. Da der Ausfall einer Wärmebehandlungskammer gleichbedeutend mit dem Ausfall der gesamten Wärmebehandlungsanlage ist, ist der sich durch die Abkühlung ergebende Zeitverzug insbesondere von Nachteil.However, it has been found that the unplanned cooling of a heat treatment chamber, for example in the event of a malfunction, takes a very long time and, depending on the size of the heat treatment chamber, it can take up to 24 hours before the chamber has cooled down sufficiently to be able to open it. Any repairs that may need to be carried out cannot therefore be carried out immediately after the malfunction occurs, but only after the heat treatment chamber has cooled down sufficiently. Since the failure of a heat treatment chamber is equivalent to the failure of the entire heat treatment system, the time delay caused by the cooling down is particularly disadvantageous.

Um eine beschleunigte Abkühlung erreichen zu können, ist es aus dem Stand der Technik allgemein bekannt, Umwälzpumpen zu verwenden, die beispielsweise ein aufgeheiztes Medium durch einen entsprechend ausgebildeten Wärmetauscher leiten, so daß in der Konsequenz eine relativ rasche Abkühlung des Mediums erreicht werden kann. Die Verwendung derartiger Umwälzeinrichtungen im Zusammenhang mit den vorbeschriebenen Wärmebehandlungskammern ist jedoch mit Bezug auf die geringe Anzahl an zu erwartenden StörfällenIn order to achieve accelerated cooling, it is generally known from the prior art to use circulation pumps which, for example, direct a heated medium through a suitably designed heat exchanger, so that, as a result, a relatively rapid cooling of the medium can be achieved. The use of such circulation devices in connection with the heat treatment chambers described above is, however, not recommended in view of the small number of expected malfunctions.

vergleichsweise kostenintensiv, insbesondere hinsichtlich Wartungs- und Montagekosten. Dabei gilt es zudem zu berücksichtigen, daß eine jede Wärmebehandlungskammer einer Wärmebehandlungsanlage mit einer entsprechenden Umwälzeinrichtung zu versehen wäre.comparatively cost-intensive, especially in terms of maintenance and installation costs. It must also be taken into account that each heat treatment chamber of a heat treatment plant would have to be equipped with a corresponding circulation device.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kühlsystem für Wärmebehandlungskammern vorzuschlagen, das vergleichsweise kostengünstig eingerichtet werden kann, welches aber zugleich eine deutliche Verkürzung der Abkühlzeiten insbesondere im Störfall ermöglicht.Based on this prior art, the invention is based on the object of proposing a cooling system for heat treatment chambers which can be set up comparatively inexpensively, but which at the same time enables a significant shortening of the cooling times, particularly in the event of a malfunction.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen ein Kühlsystem für eine an eine Vakuumpumpe strömungstechnisch angeschlossene Wärmebehandlungskammer mit einer eine zweite strömungstechnische Verbindung zwischen Vakuumpumpe und Wärmebehandlungskammer bildenden Rückführung sowie wenigstens einem Kühlmittel.To solve this problem, the invention proposes a cooling system for a heat treatment chamber fluidically connected to a vacuum pump, with a return line forming a second fluidic connection between the vacuum pump and the heat treatment chamber, and with at least one coolant.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, die an eine Wärmebehandlungskammer der vorbeschriebenen Art ohnehin angeschlossene Vakuumpumpe über eine eine Rückführung bildende zweite strömungstechnische Verbindung mit dem Innenraum der Wärmebehandlungskammer zu verbinden. Auf sehr kostengünstige Art und Weise wird so ein Strömungskreislauf geschaffen, der eine strömungstechnische Verbindung zwischen dem Volumeninnenraum der Strömungskammer und der Vakuumpumpe einerseits sowie im Rückfluß mit der Vakuumpumpe und dem Innenraum der Behandlungskammer andererseits schafft. Bestandteil dieses Strömungskreislaufes ist wenigstens ein Kühlmittel, so daß das über diesen Strömungskreislauf geführte Fluid im Bedarfsfall zügig abgekühlt werden kann.According to the invention, the vacuum pump, which is already connected to a heat treatment chamber of the type described above, is connected to the interior of the heat treatment chamber via a second fluidic connection forming a return. In this way, a flow circuit is created in a very cost-effective manner, which creates a fluidic connection between the volume interior of the flow chamber and the vacuum pump on the one hand and in the return flow with the vacuum pump and the interior of the treatment chamber on the other. At least one coolant is a component of this flow circuit, so that the fluid guided via this flow circuit can be cooled quickly if necessary.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlsystems liegt insbesondere in dem Umstand begründet, daß das Kühlsystem die ohnehin schon vorhandene Einrichtung zur Evakuierung der vakuumdicht ausgebildeten Wärmebehandlungskammer nutzt. Zusätzliche Einrichtungen wie beispielsweise Umwälzpumpen sind nicht erforderlich, was die erfindungsgemäße Lösung insbesondere preisgünstig macht. Einzig ist zusätzlich ein strömungstechnischer Rücklauf vorzusehen, der das Innere der Wärmebehandlungskammer mit derThe particular advantage of the cooling system according to the invention lies in the fact that the cooling system uses the already existing device for evacuating the vacuum-tight heat treatment chamber. Additional devices such as circulating pumps are not required, which makes the solution according to the invention particularly inexpensive. The only thing that needs to be provided is a flow-technical return line that connects the interior of the heat treatment chamber with the

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Vakuumpumpe verbindet. Die Ausbildung einer solchen Rückführung ist jedoch vergleichsweise preiswert und läßt sich auf einfache Weise realisieren.Vacuum pump. However, the design of such a return is comparatively inexpensive and can be implemented in a simple manner.

Als Kühlmittel wird vorzugsweise ein wassergekühlter Wärmetauscher verwendet. Dieser kann platzsparend innerhalb eines der zur Vakuumeinheit gehörenden Gehäuse, wie beispielsweise dem Filtergehäuse angeordnet sein. Eine derartige Anordnung ist dabei nicht nur platzsparend, sondern auch kostengünstig, da die Vakuumeinrichtung samt Filtergehäuse ohnehin schon vorhanden ist und es daher einer aufwendigen Umrüstung nicht bedarf.A water-cooled heat exchanger is preferably used as the coolant. This can be arranged in a space-saving manner within one of the housings belonging to the vacuum unit, such as the filter housing. Such an arrangement is not only space-saving, but also cost-effective, since the vacuum device including the filter housing is already there and therefore no complex conversion is required.

Verwendet wird als Vakuumpumpe vorzugsweise eine Rotationskolbenpumpe. Bei gebrauchsgemäßer Verwendung wird über diese Rotationskolbenpumpe der Innenraum der Wärmebehandlungskammer evakuiert. Sollte es zu einem Störfall kommen, so wird der Innenraum der Wärmebehandlungskammer über die erfindungsgemäß vorgesehene Rückführung kurzgeschlossen, so daß ein über die Rotationskolbenpumpe führender Strömungskreislauf entsteht. Der Innenraum der Wärmebehandlungskammer wird dann zumindest teilweise geflutet, so daß eine umwälzbare Kammeratmosphäre zur Verfügung steht. In jedem Fall ist aber für den bedarfsgerechten Betrieb der Rotationskolbenpumpe ein Unterdruck innerhalb der Behandlungskammer aufrecht zu erhalten. Versuche haben gezeigt, daß die Aufrechterhaltung eines Drucks von 800 mbar insbesondere von Vorteil ist.A rotary piston pump is preferably used as the vacuum pump. When used as intended, the interior of the heat treatment chamber is evacuated via this rotary piston pump. Should a malfunction occur, the interior of the heat treatment chamber is short-circuited via the return line provided according to the invention, so that a flow circuit is created via the rotary piston pump. The interior of the heat treatment chamber is then at least partially flooded, so that a circulating chamber atmosphere is available. In any case, however, a negative pressure must be maintained within the treatment chamber for the rotary piston pump to operate as required. Tests have shown that maintaining a pressure of 800 mbar is particularly advantageous.

Für die Flutung der Wärmebehandlungskammer können je nach Anwendungsfall unterschiedliche Gase eingesetzt werden, wobei es insbesondere darauf ankommt, auch bei einem Kühlvorgang das Eintreten von Sauerstoff in das Kammerinnere zu vermeiden.Depending on the application, different gases can be used to flood the heat treatment chamber, whereby it is particularly important to avoid the entry of oxygen into the interior of the chamber, even during a cooling process.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further advantages and features of the invention will become apparent from the description based on the figures. These show:

Fig. 1: in schematischer Seitenansicht den Aufbau einer aus dem Stand derFig. 1: schematic side view of the structure of a

Technik bekannten Wärmebehandlungskammer undTechnology known heat treatment chamber and

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Fig. 2: in einer schematischen Seitenansicht eine mit einemFig. 2: in a schematic side view a

erfindungsgemäßen Kühlsystem ausgebildetecooling system according to the invention

Wärmebehandlungskammer.Heat treatment chamber.

Fig. 1 zeigt eine Wärmebehandlungskammer 1 gemäß dem Stand der Technik. Wie der zumindest teilweise Ausschnitt erkennen läßt, ist die Behandlungskammer 1 mit einer Isolierung 2 versehen, so daß der Innenraum 3 der Wärmebehandlungskammer 1 gegenüber der umgebenden Atmosphäre wärmeisoliert ausgebildet ist.Fig. 1 shows a heat treatment chamber 1 according to the prior art. As can be seen from the at least partial detail, the treatment chamber 1 is provided with insulation 2 so that the interior 3 of the heat treatment chamber 1 is thermally insulated from the surrounding atmosphere.

Die Wärmebehandlungskammer 1 ist zudem vakuumdicht ausgebildet, wobei zur Schaffung eines entsprechenden Vakuums innerhalb der Wärmebehandlungskammer 1 eine Vakuumeinheit 4 vorgesehen ist. Diese Vakuumeinheit 4 besteht aus einer mechanischen Vorpumpe 5, einer Rotationskolbenpumpe 6 sowie einem in einem Filtergehäuse 7 vorgesehenen Filter, der in Strömungsrichtung zwischen Innenraum 3 und Rotationskolbenpumpe 6 angeordnet ist. Zur Evakuierung des Innenraums 3 der Behandlungskammer 1 erfolgt zunächst ein Pumpvorgang über die mechanische Vorpumpe 5. Sobald ein gewisser Druckunterschied zwischen umgebender Atmosphäre einerseits und dem Innenraum 3 der Behandlungskammer 1 erreicht ist, wird der weitere Evakuierungsvorgang mittels der Rotationskolbenpumpe 6 durchgeführt. Das den Innenraum 3 der Behandlungskammer 1 verlassende Fluid wird hierbei über den innerhalb des Filtergehäuses 7 angeordneten Filter geführt, so daß sich etwaige Verunreinigungen nicht in der Rotationskolbenpumpe 6 oder der mechanischen Vorpumpe 5 ansammeln können.The heat treatment chamber 1 is also designed to be vacuum-tight, with a vacuum unit 4 being provided to create a corresponding vacuum within the heat treatment chamber 1. This vacuum unit 4 consists of a mechanical backing pump 5, a rotary piston pump 6 and a filter provided in a filter housing 7, which is arranged in the flow direction between the interior 3 and the rotary piston pump 6. To evacuate the interior 3 of the treatment chamber 1, a pumping process is initially carried out via the mechanical backing pump 5. As soon as a certain pressure difference is reached between the surrounding atmosphere on the one hand and the interior 3 of the treatment chamber 1, the further evacuation process is carried out using the rotary piston pump 6. The fluid leaving the interior 3 of the treatment chamber 1 is guided over the filter arranged within the filter housing 7, so that any impurities cannot accumulate in the rotary piston pump 6 or the mechanical backing pump 5.

Wärmebehandlungskammern der vorbeschriebenen Art dienen der Wärmebehandlung insbesondere metallischer Werkstücke, wobei im Innenraum 3 Temperaturen von bis zu 1200° C erreicht werden können. Über die Schleuse 8 und eine in der Figur nicht näher dargestellte Transportvorrichtung kann die Wärmebehandlungskammer 1 be- und entladen werden, ohne daß dies nennenswerte Temperaturschwankungen innerhalb derHeat treatment chambers of the type described above are used for heat treatment of metal workpieces in particular, whereby temperatures of up to 1200° C can be reached in the interior 3. The heat treatment chamber 1 can be loaded and unloaded via the lock 8 and a transport device not shown in detail in the figure, without this causing significant temperature fluctuations within the

Wärmebehandlungskammer zur Folge hätte.heat treatment chamber.

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Aufgrund der Isolierung 2 der Wärmebehandlungskammer 1 kann ein Abkühlen der Wärmebehandlungskammer nur sehr langsam erfolgen. Je nach Größe der Wärmebehandlungskammer 1 sind dabei Abkühlzeiten von bis zu 24 Stunden erforderlich. Insbesondere im Falle einer Störung ist diese vergleichsweise lange Abkühlzeit von erheblichem Nachteil, denn fällt während dieser Zeit nicht nur die abzukühlende Behandlungskammer aus, unter Umständen kann auch die gesamte aus mehreren Behandlungskammern bestehende Wärmebehandlungsanlage nicht weiter betrieben werden, bis die ausgefallene Wärmebehandlungskammer abgekühlt und repariert wurde.Due to the insulation 2 of the heat treatment chamber 1, the heat treatment chamber can only cool down very slowly. Depending on the size of the heat treatment chamber 1, cooling times of up to 24 hours are required. In the event of a malfunction, this comparatively long cooling time is a significant disadvantage, because not only does the treatment chamber to be cooled fail during this time, but under certain circumstances the entire heat treatment system consisting of several treatment chambers cannot continue to operate until the failed heat treatment chamber has been cooled down and repaired.

Fig. 2 zeigt eine aus dem Stand der Technik an sich bekannte Wärmebehandlungskammer 1, die mit einem Kühlsystem gemäß der Erfindung ausgerüstet ist. Gebildet ist das erfindungsgemäße Kühlsystem durch einen wenigstens ein Kühlmittel aufweisenden Umwälzströmungskreislauf, der gebildet ist durch eine erste strömungstechnische Verbindung zwischen der Wärmebehandlungskammer 1 und der Rotationskolbenpumpe 6 einerseits und einer zweiten, eine Rückführung 9 bildenden strömungstechnischen Verbindung zwischen Rotationskolbenpumpe 6 und Wärmebehandlungskammer 1 andererseits. Die innerhalb der Wärmebehandlungskammer 1 vorhandene Atmosphäre kann so über einen geschlossenen Strömungskreislauf umgewälzt und dabei abgekühlt werden. Dabei wird wie bei einem herkömmlichen Evakuierungsvorgang die innerhalb der Wärmebehandlungskammer 1 vorgesehene Atmosphäre zunächst unter Verwendung der Rotationskolbenpumpe 6 über die Rohrleitung 11 und das Filtergehäuse 7 angesaugt. Anders als beim Evakuierungsvorgang wird jedoch im Falle der Abkühlung die auf diese Art und Weise angesaugte Luft über die Rückführung 9 in den Innenraum 3 der Wärmebehandlungskammer 1 zurückgeführt. Hierdurch kann ein Umwälzen der Kammeratmosphäre erreicht werden.Fig. 2 shows a heat treatment chamber 1 known per se from the prior art, which is equipped with a cooling system according to the invention. The cooling system according to the invention is formed by a circulating flow circuit having at least one coolant, which is formed by a first fluid connection between the heat treatment chamber 1 and the rotary piston pump 6 on the one hand and a second fluid connection forming a return 9 between the rotary piston pump 6 and the heat treatment chamber 1 on the other. The atmosphere present within the heat treatment chamber 1 can thus be circulated via a closed flow circuit and cooled in the process. As in a conventional evacuation process, the atmosphere provided within the heat treatment chamber 1 is first sucked in using the rotary piston pump 6 via the pipe 11 and the filter housing 7. Unlike in the evacuation process, however, in the case of cooling, the air sucked in in this way is returned to the interior 3 of the heat treatment chamber 1 via the return 9. This allows the chamber atmosphere to be circulated.

Innerhalb des Filtergehäuses 7 ist ein in den Figuren nicht dargestelltes Kühlmittel angeordnet, das beispielsweise als wassergekühlter Wärmetauscher ausgebildet sein kann. Die in vorbeschriebener Weise umgewälzte Kammeratmosphäre kann über den wassergekühlten Wärmetauscher rasch abgekühlt werden, so daß insgesamt eine sehr schnelle Abkühlung der Wärmebehandlungskammer 1 erreicht werden kann. Versuche haben gezeigt, daß Abkühlungen derA cooling agent (not shown in the figures) is arranged inside the filter housing 7 and can be designed as a water-cooled heat exchanger, for example. The chamber atmosphere circulated in the manner described above can be cooled quickly via the water-cooled heat exchanger, so that overall a very rapid cooling of the heat treatment chamber 1 can be achieved. Tests have shown that cooling of the

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Wärmebehandlungskammer auf ein Temperaturniveau von unter 300° bereits innerhalb von 60 Minuten möglich ist. Insbesondere im Falle eines Störfalls ist dies von Vorteil, denn kann die Wärmebehandlungskammer unter Verwendung des erfindungsgemäßen Kühlsystems relativ zügig soweit abgekühlt werden, daß ein Öffnen der Wärmebehandlungskammer 1 möglich ist.Heat treatment chamber to a temperature level of below 300° is possible within 60 minutes. This is particularly advantageous in the event of a malfunction, because the heat treatment chamber can be cooled relatively quickly using the cooling system according to the invention to such an extent that it is possible to open the heat treatment chamber 1.

Um im Falle einer Störung das erfindungsgemäße Kühlsystem effektiv einsetzen zu können, wird die vakuumisierte Wärmebehandlungskammer zunächst geflutet, beispielsweise mit Stickstoff, wobei in jedem Fall ein Unterdruck innerhalb der Wärmebehandlungskammer 1 aufrechtzuerhalten ist. Zum einen, um die Funktion der Rotationskolbenpumpe 6 weiterhin gewährleisten zu können, zum anderen, um das dichte Anliegen der durch den Unterdruck angesogenen Wärmebehandlungskammertür gewährleisten zu können. Versuche haben gezeigt, daß eine Flutung der Wärmebehandlungskammer bis zu einem Druck von 800 mbar möglich ist.In order to be able to use the cooling system according to the invention effectively in the event of a malfunction, the vacuumized heat treatment chamber is first flooded, for example with nitrogen, whereby a negative pressure must be maintained within the heat treatment chamber 1 in any case. On the one hand, in order to be able to continue to ensure that the rotary piston pump 6 continues to function, and on the other hand, in order to be able to ensure that the heat treatment chamber door, which is drawn in by the negative pressure, is tightly closed. Tests have shown that flooding of the heat treatment chamber is possible up to a pressure of 800 mbar.

Sobald die Wärmebehandlungskammer 1 gemäß vorbeschriebener Ausführung geflutet ist, kann unter Verwendung der Rotationskolbenpumpe 6 die Kammeratmosphäre umgewälzt werden. Zu diesem Zweck wird über die Ventilanordnung 10 die Rückführung 9 freigeschaltet, so daß die Ofenatmosphäre über die Rohrleitung 11, das Filtergehäuse 7, die Rotationskolbenpumpe 6 und die Rückführung 9 umgewälzt werden kann. Dabei wird die umgewälzte Kammeratmosphäre an dem im Filtergehäuse 7 vorzugsweise vorgesehenen Kühlmittel vorbeigeführt, so daß eine rasche Abkühlung auf unter 300° C erreicht werden kann, bei welcher Temperatur die Wärmebehandlungskammer geöffnet werden kann. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Kühlsystems erlaubt dabei eine Abkühlung der Wärmebehandlungskammer in zum Teil weniger als 60 Minuten.As soon as the heat treatment chamber 1 is flooded as described above, the chamber atmosphere can be circulated using the rotary piston pump 6. For this purpose, the return line 9 is activated via the valve arrangement 10 so that the furnace atmosphere can be circulated via the pipe 11, the filter housing 7, the rotary piston pump 6 and the return line 9. The circulated chamber atmosphere is guided past the coolant preferably provided in the filter housing 7 so that rapid cooling to below 300° C can be achieved, at which temperature the heat treatment chamber can be opened. The use of the cooling system according to the invention allows the heat treatment chamber to be cooled in less than 60 minutes.

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Kühlsystems liegt in der wenig aufwendigen und vor allem kostengünstigen Realisierung. Lediglich ist es nämlich erforderlich, die schon vorhandene Vakuumeinheit 4 über eine zusätzliche Rückführung 9 mit dem Innenraum 3 der Wärmebehandlungskammer 1 zu versehen und ein beispielsv/eise als wassergekühlter Wärmetauscher ausgebildetes Kühlmittel innerhalb des Filtergehäuses 7 anzuordnen. WeitereThe particular advantage of the cooling system according to the invention lies in its low-cost and above all cost-effective implementation. It is only necessary to provide the existing vacuum unit 4 with the interior 3 of the heat treatment chamber 1 via an additional return line 9 and to arrange a coolant, for example designed as a water-cooled heat exchanger, within the filter housing 7. Further

Umrüstmaßnahmen sind nicht erforderlich, denn können in vorteilhafter Weise insbesondere die mit der Vakuumeinheit 4 bereits zur Verfügung gestellte Rotationskolbenpumpe 6 und die erste über die Rohleitung 11 zur Verfügung gestellte strömungstechnische Verbindung zwischen Rotationskolbenpumpe 6 und Wärmebehandlungskammer 1 genutzt werden, um den Kühlungskreislauf des erfindungsgemäßen Kühlsystems auszubilden. Insgesamt wird daher mit dem erfindungsgemäßen Kühlsystem eine sehr preisgünstige gleichwohl aber effektiv wirkende Vorrichtung zur Verfügung gestellt.Conversion measures are not necessary, since the rotary piston pump 6 already provided with the vacuum unit 4 and the first fluid connection between the rotary piston pump 6 and the heat treatment chamber 1 provided via the pipe line 11 can be used to advantageously form the cooling circuit of the cooling system according to the invention. Overall, the cooling system according to the invention therefore provides a very inexpensive but effective device.

Bezugszeichenliste:List of reference symbols:

1 Wärmebehandlungskammer1 heat treatment chamber

2 Isolierung2 Insulation

3 Innenraum3 Interior

4 Vakuumeinheit4 Vacuum unit

5 Pumpe5 Pump

6 Rotationskolbenpumpe6 Rotary piston pump

7 Filtergehäuse7 Filter housing

8 Schleuse8 Lock

9 Rückführung9 Repatriation

10 Ventil10 Valve

11 Rohr11 Pipe

Claims (7)

1. Kühlsystem für eine an eine Vakuumpumpe strömungstechnisch angeschlossene Wärmebehandlungskammer mit einer eine zweite strömungstechnische Verbindung zwischen Vakuumpumpe und Wärmebehandlungskammer bildenden Rückführung sowie wenigstens einem Kühlmittel. 1. Cooling system for a heat treatment chamber fluidically connected to a vacuum pump with a return line forming a second fluidic connection between the vacuum pump and the heat treatment chamber and at least one coolant. 2. Kühlsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe eine Rotationskolbenpumpe ist. 2. Cooling system according to claim 1, characterized in that the vacuum pump is a rotary piston pump. 3. Kühlsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung zwischen Wärmebehandlungskammer und Vakuumpumpe eine Filtereinrichtung angeordnet ist. 3. Cooling system according to one of claims 1 or 2, characterized in that a filter device is arranged in the flow direction between the heat treatment chamber and the vacuum pump. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtereinrichtung einen in einem Filtergehäuse angeordneten Filter aufweist. 4. Device according to claim 3, characterized in that the filter device comprises a filter arranged in a filter housing. 5. Kühlsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel innerhalb des Filtergehäuses angeordnet ist. 5. Cooling system according to claim 4, characterized in that the coolant is arranged within the filter housing. 6. Kühlsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel ein wassergekühlter Wärmetauscher ist. 6. Cooling system according to one of the preceding claims, characterized in that the coolant is a water-cooled heat exchanger. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführung eine Ventilanordnung aufweist. 7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the return has a valve arrangement.
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