DE2620390C3

DE2620390C3 - Anordnung zum Behandeln von Werkstücken mittels stromstarker Glimmentladungen

Info

Publication number: DE2620390C3
Application number: DE19762620390
Authority: DE
Inventors: Bernd Dipl.-Phys. 5000 Koeln Edenhofer
Original assignee: IONIT ANSTALT BERNHARD BERGHAUS VADUZ
Current assignee: IONIT ANSTALT BERNHARD BERGHAUS VADUZ
Priority date: 1976-05-08
Filing date: 1976-05-08
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2620390B2; JPS5340646A; JPS5524039B2; DE2620390A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zum Behandeln von Werkstücken mittels stromstarker Glimmentladungen in einem Rezipienten mit elektrisch und thermisch leitender Waniiung, wobei die Werkstükke konzentrisch zur Wandung des Rezipienten in diesem angeordnet sind.

Bei der Behandlung von Werkstücken mittels stromstarker Glimmentladungen zum Nitrierhärten, Metallisieren, Glühen, Härten, Karburieren, Entkohlen od. dgl. der Werkstücke werden diese in einem Rezipienten symmetrisch zur Achse der Wandung des Behälters meist nur einreihig auf einem Kreis angeordnet. Dies geschieht aus Gründen der Temperaturverteilung innerhalb der Charge und bedeutet eine Begrenzung des Füllgrades und uamit des Durchsatzes des Rezipienten. Bei mehrreihig angeordneten Chargen strahlen die Werkstücke in der äußeren Reihe eine gewisse Wärmemenge an die gekühlte Rezipientenwand, während die inneren Reihen insbesondere bei langen und sehr dicht chargierten Werkstücken Energie nur an die äußere Werkstückreihe abgeben und ein dementsprechend anderes Temperaturgleichgewicht annehmen.

Eine Lösung des Problems stellt die Ersetzung des Kaltwandrezipienten (Rezipient mit gekühlter, d. h. nicnt isolierter Wandung) durch einen Warmwandrezipienten (Rezipient mit nicht gekühlter, thermisch isolierter Wandung) dar. Dieser Lösungsweg ist jedoch nicht für alle Glimmentladungsbehandlungen geeignet,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die auch für gekühlte Kaltwandrezipienten eine Vergrößerung der Chargen von zu behandelnden Werkstücken und damit eine Füllgrad- und Durchsatzverbesserung bei gleichem Rezipientenvolumen und eine Erzielung reproduzierbarer Ergebnisse ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die Maßnahmen nach dem

v, kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 gelöst.

Hierdurch wird es ermöglicht, daß auch die weiter innen angeordneten Werkstücke ebenso wie diejenigen, die auf dem äußeren konzentrischen Ring angeordnet sind, gleiche Wärmemengen abstrahlen und daher auf eine Temperatur gebracht werden können, die derjenigen der Werkstücke des äußeren konzentrischen Ringes entspricht

Ferner ist es grundsätzlich aus der DE-AS 11 35 112 bekannt, innerhalb des Rezipienten konzentrisch zu seiner Wandung Innenelektroden vorzusehen, die zwar elektrisch mit der Wandung verbunden sind, aber auf einem der gegenüber unterschiedlichen Potential liegen

Zweckmäßigerweise können Temperaturmeßfühler an einzelnen Werkstücken der verschiedenen konzentrischen Reihen angeordnet sein, die mit einem oder mehreren Stellern zum Steuern von Ventilen in den Kühlmittelleitungen der Innenanoden verbunden sind. Auf diese Weise kann eine genaue Regulierung der Temperatur der Werkstücke der einzelnen konzentrischen Reihen erfolgen, indem der Kühlmitteldurchfluß durch die Innenanoden erhöht oder gesenkt wird.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Abbildungen näher erläutert

F i g. 1 zeigt die Anordnung von Werkstücken in einem Rezipienten in Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie H-II von Fig. 1.

In einem Rezipienten 1 mit wassergekühlter Wandung la sind in den dargestellten Abbildungen Werkstücke 2 in drei zur Wandung la des Rezipienten 1 konzentrischen Kreisen angeordnet, wobei in der Mitte des Behälters 1 eine Innenanode 3 angeordnet ist, während gleichzeitig weitere Innenanoden 3 zwischen den einzelnen konzentrischen Kreisen von Werkstükken 2 vorgesehen sind. Die Innenanoden 3 besitzen eine Bohrung 4, durch die ein Kühlmittel, beispielsweise Wasser, fließen kann. Bei lediglich zwei konzentrischen Kreisen von Werkstücken 2 genügt die mittig im Rezipienten 1 angeordnete Innendektrode 3, während bei mehr als zwei konzentrischen Kreisen von Werkstücken auch zwischen diesen Kreisen gekühlte Innenanoden 3 angeordnet werden, um die gewünschte gleichmäßige Temperaturverteilung in allen Werkstükken zu erzielen.

Da der Rezipient 1 immer mit den Innenanoden 3 glcichgepolt ist, während die Werkstücke kathodisch geschaltet sind, können die Innenanoden 3 in elektrisch leitendem Kontakt durch den Deckel S des Rezipienten 1 geführt sein, der ebenfalls wassergekühlt und dessen Innenraum über eine Leitung 6 mit dem Innenraum der wassergekühlten Wandung la des Rezipienten verbunden sein kann. Um ein günstiges Chargieren der zu behandelnden Werkstücke zu gewährleisten, ist es zweckmäßig, wenn die Innenanoden 3 an ihren unteren Enden geschlossen und als Doppelrohr ausgebildet sind, wobei das innere Rohr kurz vor dem geschlossenen Ende der Innenanode endet, so daß das Kühlmittel beispielsweise zwischen dem äußeren und dem inneren Rohr der als Doppelrohr ausgebildeten Innenanode nach unten und durch das innere Rohr wieder aus der Innenanode herausströmt. Die Innenanoden 3 können aber auch durch den Boden des Rezipienten 1 geführt sein, wobei dann das Kühlmittel durch die als einfache Rohre ausgebildeten Innenanoden 3 fließt. An einem oder mehreren Werkstücken 2 von verschiedenen konzentrischen Kreisen können Temperaturmeßfühler 7, beispielsweise Thermoelemente angeordnet sein, die

mit einem Regler 8 verbunden sind, der wiederum zum Steuern von Ventilen 9 in den Kühlmittelzuleitungen to zu den Innenanoden 3 verbunden ist. Mittels des Reglers 8 lassen sich die Ventile 9 und damit die Durchflußmenge des Kühlmittels entsprechend der gemessenen Temperatur an den Werkstücken 2 steuern, so daß eine exakte Temperaturführung bzw. Temperaturverteilung bei allen im Rezipienten 1 befindlichen Werkstücken 2 erreicht werden kann. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn mehr als zwei konzentrische Kreisanordnungen von Werkstücken 2 im Rezipienten 1 vorgese-

hen werden.

Bei einer Anordnung von vier konzentrischen Kreisen von Werkstücken 2 ist es zweckmäßig, wenn mittig im Rezipienten eine Innenelektrode 3 und ferner weitere Innenelektroden 3 auf einem konzentrischen Kreis zwischen dem zweiten und dritten konzentrischen Kreis von Werkstücken 2 angeordnet werden.

Dadurch wird erreicht, daß die einzelnen Werkstücke 2 in etwa gleiche Raumwinkelanteile an wärmeaufstrahlenden, wärmeabsorbierenden und wärmereflektierenden Umgebungsflächen benutzen.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Anordnung zum Behandeln von Werkstücken mittels stromstarker Giimmentladungen in einem Rezipäenten mit elektrisch und thermisch leitender Wandung, bei der die Werkstücke konzentrisch zur Wandung des Rezipienten in diesem angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (2) in mehreren zur Wandung {ta) des Rezipienten (1) konzentrischen Reihen um eine oder |₀ mehrere mit Kühlmittel durchflossene mit der Wandung des Rezipienten auf gleichem Potential liegende Innenelektrode (3) innerhalb bzw. zwischen den konzentrischen Reihen angeordnet sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Temperaturmeßfühler (7) an einzelnen Werkstücken (2) der verschiedenen konzentrischen Reihen, die mit einem oder mehreren Stellern (8) zum Steuern von Ventilen (9) in den Kühlmittelzuleitungen (10) zu den Innenelektroden (3) verbunden sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenelektroden (3) an ihrem unteren Ende geschlossen und als Doppelrohr ausgebildet sind und das innere Rohr kurz vor dem geschlossenen unteren Ende der jeweiligen Innenelektrode (3) endet.