EP0221329A1 - Process and device for quenching annealed stock - Google Patents

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EP0221329A1
EP0221329A1 EP86113242A EP86113242A EP0221329A1 EP 0221329 A1 EP0221329 A1 EP 0221329A1 EP 86113242 A EP86113242 A EP 86113242A EP 86113242 A EP86113242 A EP 86113242A EP 0221329 A1 EP0221329 A1 EP 0221329A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
quenching
tank
container
bath container
annealing material
Prior art date
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Application number
EP86113242A
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German (de)
French (fr)
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EP0221329B1 (en
Inventor
Gerhard Dreizler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aichelin GmbH Germany
Original Assignee
Aichelin GmbH Germany
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Filing date
Publication date
Application filed by Aichelin GmbH Germany filed Critical Aichelin GmbH Germany
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Publication of EP0221329A1 publication Critical patent/EP0221329A1/en
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Publication of EP0221329B1 publication Critical patent/EP0221329B1/en
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
    • C21D1/64—Quenching devices for bath quenching with circulating liquids

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for quenching annealed material according to the preamble of claim 1 and claim 6.
  • bell ovens for heating metallic material, which is then to be hardened in a bath by quenching, allows the construction of relatively flexible systems in which different quenching baths can be used alongside one another without further ado, since the bell oven moves easily over the respective bath leaves.
  • annealing material is lowered into the quenching bath, a considerable gas development occurs, which also leads to splashing of the hardening bath.
  • the spraying hardening bath not only contaminates the surroundings of the plant, but also the interior of the bell furnace, which in turn adversely affects the furnace atmosphere for the next heating step.
  • the object of the invention is therefore to provide a method and a device for quenching annealing material which reduces or completely prevents the escape of vapors and the splashing around of quenching medium when the annealing material enters the quenching bath.
  • vapors of the quench bath initially appear relatively deep in the quench tank.
  • the vapors generated must escape through the annealing material, entrained liquid particles of the quenching medium being captured by the annealing material itself.
  • the amount of quenching medium in liquid form entrained by the resulting vapors is therefore significantly reduced compared to a method in which the annealing material comes into contact with the annealing material in the immediate vicinity of the filling opening of the quenching bath container.
  • the resulting vapors entrain liquid quenching medium with them and can largely escape unhindered from the container, the zone of strongest steam development during the entire immersion process of the annealing material always remaining near the filling opening in this prior art method.
  • the zone of strongest steam development gradually moves towards the filling opening in accordance with the flooding of the quench bath container, so that a large part of the entrained liquid is captured again by the container wall and the annealing material before the filling opening is reached.
  • the container wall can thus be used to trap liquid drops that splash away over as long a region as possible.
  • a splash of liquid drops of the hardening medium into the environment and an uncontrolled escape of vapors from the hardening bath can be completely avoided if the opening for the filling of the annealing material is closed before the floods, for which purpose the level of the quenching medium in the quenching bath container should expediently be below the lower limit the filled annealing material is lowered.
  • the device for carrying out the method has, in addition to the quench bath container, a tank which is connected to the quench bath container via a pipeline in which a pump device is arranged, by means of which the quenching medium can be pumped out of the quench bath container into the tank, so that the level of the Quench medium in the quench bath container to the desired value.
  • the quenching bath container is preferably flooded with the quenching medium via the same pipeline by reversing the pump device.
  • a particularly space-saving arrangement results if the quench bath container is arranged in the tank itself.
  • the top of the tank contains an opening that is aligned with the fill opening of the quench bath tank.
  • the filling opening of the quenching bath container and / or the tank is assigned a slide which can be moved back and forth between two positions, through which the filling opening can be closed before the floods of the quenching bath container, while to equalize the pressure due to the vapors generated, the tank and / or the quenching bath container have a ventilation opening which conducts the vapors to the outside in a controlled manner.
  • the pipeline advantageously opens below the lower limit of the annealing material introduced into the quench bath container.
  • this can prevent air from being sucked in and consequently mixing of the quenching medium with air when the quenching medium is pumped out of the quenching bath container, because this keeps the mouth of the pipeline in the quenching bath container flooded in all operating settings.
  • the quenching process itself is not beneficial if the quenching medium is heavily permeated with air or foams in the tank.
  • foaming of the quenching medium could be caused by the pump drawing air from the quenching bath container after emptying the quenching bath container and swirling it with the quenching medium.
  • the drive power for the pump device could be reduced if the level in the quench bath tank falls below the lower level with the aid of a level sensor, so that the pump device is just able to prevent the quench medium from flowing back into the quench bath tank.
  • This type of level adjustment has the advantage that there is no need for additional switches or other mechanical elements, which is a significant advantage particularly under the difficult thermal conditions of such quench baths.
  • the container cross section is advantageously adapted essentially to the cross section of the annealing material or the pallet carrying the annealing material.
  • this adaptation has the advantage that as much quenching medium as can be sprayed away is captured by the container wall even if the filler opening remains open.
  • a lifting device to be arranged next to the bell furnace, which has a boom that can be moved up and down in the hardening bath container and that is brought into the corresponding position by means of a vertical guide. If the boom carries an upstanding stand which receives the annealing material or the pallet carrying the annealing material, it is possible, with appropriate dimensioning of the length of the stand, to leave the boom in the raised position inside the tank or container, while the stand protrudes up through the fill opening so that no additional openings are included for the boom itself its broke through which quenching medium can escape.
  • the cross section of the quench bath container is adapted to the cross section of the pallet together with the extension extending therefrom in order to keep the volume of the hardening medium to be pumped which is necessary for emptying as low as possible.
  • Fig. 1 shows a device 1 for quenching annealing material 2, which was previously heated outside the device 1 in a bell furnace 3 to the necessary conversion temperature.
  • the bell furnace 3 can be displaced above the device 1 by means of two rails 4 and 5 which run horizontally at a distance from one another and perpendicular to the plane of the drawing.
  • a carriage is attached to the bell furnace 3, the schematically indicated rollers 6, 7 and 8 running along the rails 4 and 5.
  • the device 1 for quenching the annealing material 2 contains a cuboid tank 9, which is essentially closed on all sides and has a bottom 11 and an upper cover 12 connected to the side walls of the tank 9.
  • a quenching bath container 13 which extends from the bottom 11 to just below the underside of the upper cover 12 and over the gap-shaped region 14 thus formed freely with the interior of the tank 9 can communicate.
  • a further connection between the interior of the quench bath container 13 and the interior of the tank 9 is via a pipeline 14 which opens into the quench bath container 13 at 15 just above the floor 11 and has a section 16 which extends vertically upwards.
  • a propeller 18 runs in the vertically upward section 16, the mouth 17 of which lies to the inside of the tank 9 a considerable distance below the upper edge of the quench bath container 13.
  • the propeller 18 represents a pump device and is rotated on an output shaft 19 firmly attached, which extends vertically upwards through the top cover 12.
  • the shaft 19 is the output shaft of a drive device mounted on the top of the cover 12 in the form of an electric motor 20, by means of which the propeller 18 can be rotated in either of the two possible directions of rotation, so that, depending on the direction of rotation, the quenching medium flowing through the pipeline 14 can flow either upwards or downwards in the vertical pipe section 16.
  • the mouth 17 remains submerged in all operating situations.
  • a calibratable bypass connection 21 which is also mounted in the wall of the container 13 near the bottom 11 and the opening width of which is shown by an adjustable slide (not shown) can change.
  • the upper cover 12 contains a filling opening 22 which is aligned with a corresponding area 23 of the quench bath container 13.
  • a slide 24 is mounted, which can be pivoted about a vertical axis 25; the storage of the slide 24 so that it in each of its two end positions, ie both when the filler opening is open and when it is Fills opening 22, is located inside the tank 9.
  • the two end positions of the slide 24 are indicated schematically in FIG. 3 by 24 ′ and 24 ′′.
  • FIG. 2 shows the fill opening 22 closed by the slide 24. In FIG. 1, the slide 24 is pivoted away to the side and gives the fill opening 22 completely free.
  • the annealed material 2 is located on or in a workpiece carrier 26, which can be designed as a pallet or basket and can be conveyed by means of a lifting device 27 out of the muffle of the bell furnace 3, which is open at the bottom, into the quench bath container 13 or out of it.
  • the lifting device 27 has a vertically running guide rail 28 which extends vertically upwards from the top of the cover 12.
  • a slide 29 is guided on it in a longitudinally displaceable manner and carries a rod 31 which projects into the interior of the tank 9 through a corresponding opening in the cover 12.
  • a horizontally extending arm 32 is attached, which in turn carries at its free end a stand 33 which is set up at its upper end for receiving the workpiece carrier 26.
  • the carriage 29 together with the rod 31 attached to it and the arm 32 and the stand 33 can be moved from the upper position shown in FIG. 1 into the lowered position or illustrated in FIG transfer back, due to the dimensions of the lifting device 27 of the boom 32 constantly below the cover 12 of the Tanks 9 remains.
  • the arm 32 moves vertically through the quench bath container 13
  • its cross section is adapted to the shape of the arm 32, as can be seen in FIG.
  • a rectangular extension 34 follows, the width and length of which is adapted to the width and length of the arm 32, so that as little dead space as possible is created. This minimizes the volume of the quench bath container 13.
  • a ventilation opening 35 is provided in the tank 9 near its top cover 12, to which a ventilation pipe 36 is provided is connected in order to discharge the vapors generated from the tank 9 in a controlled manner.
  • the system described so far from the bell furnace 3 and the device 1 works as follows: At a point remote from the device 1, the bell furnace 3 is loaded from below with the annealing material 2 arranged on the workpiece carrier 26, the workpiece carrier 26 being known and known per se For the sake of clarity, holding devices not shown are held in the interior of the muffle. After the annealing material 2 has reached the necessary temperature, the bell furnace 3 is moved on the rails 4 and 6 via the device 1. In this, the quenching medium was pumped from the quench bath container 13 into the tank 9 by starting the drive motor 20 until it was in the quench bath container 13 a level indicated by a dashed line 37 is reached.
  • the level of the quenching medium in the tank 9 rises to a level indicated by a broken line 38. It must be ensured that the level 37 is still above the mouth 15, but below the lowered workpiece holder 26. This is achieved through the adjustable bypass opening 21, through which quenching medium can flow back from the tank 9 into the quench bath container 13.
  • the bypass opening 21 is set so that when the level 37 is reached, the amount of quenching medium flowing back through the bypass opening 21 is exactly as large as the amount of quenching medium which can be pumped out of the container 13 by means of the propeller 18 via the pipeline 14.
  • the lifting device 27 When the slide 24 is open, the lifting device 27 is brought into its upper end position, in which the stand 33 engages in the corresponding receiving device of the workpiece carrier 26 and lifts it from its holding device in the muffle.
  • the workpiece carrier 26, together with the annealing material 2 arranged thereon is now lowered into the largely emptied quench bath container 13 until the position shown in FIG. 2 is finally reached.
  • the cold boom 32 dips already in the quenching medium standing in the quench bath container 13;
  • the hot workpiece carrier 26 together with the annealing material 2 is still outside or above the level 37 and it cannot lead to the generation of steam which could escape through the opening 22.
  • the slide 24 is transferred to the closed position in which the filling opening 22 is closed from below. In Fig. 3, this is the position 24 '.
  • the drive motor 21 is reversed, which up to now has constantly driven the propeller 18 in the sense of drawing off quenching medium from the quenching bath tank 13.
  • the propeller runs in pressure mode and accelerates the quenching medium from the tank 9 back into the quenching bath tank 13, so that the quenching medium in the quenching bath tank 13 rises from below and quenched the annealing material from below.
  • the quenching medium overflows into the tank 9 via the upper edge of the quenching bath container 13.
  • the vapors and liquid splashes generated during quenching remain trapped in the tank 9 or flow out in a controlled manner via the ventilation pipe 36. In any case, they cannot get into the interior of the bell furnace via the filling opening 22.
  • the drive motor which caused the propeller 18 to operate in the printing mode, is reversed so that the propeller 18 now sucks the quenching medium out of the quench bath tank 13 again until the previously described equation weight condition is reached and the quenching medium reaches level 37 in the quench bath tank 13.
  • the resulting level 38 in the tank 9 is still below the upper edge of the quench bath container 13, which cannot flow into the quench bath container 13 in this way.
  • This operating phase ensures that the quenched annealing material 2 which is now quenched can still drip inside the quench bath container 13, so that as little quenching medium as possible is dragged along with the cold annealing material 2 when it is lifted out.
  • the slide 24 is first opened again; in FIG. 3 this is the position 24 ".
  • the lifting device 27 is then started in the sense of lifting the slide 29 until the workpiece carrier 26 together with the cold annealing material 2 emerges from the filling opening 22 and can be removed from the stand 33 .
  • the described arrangement significantly reduces the risk of fire when working with oil quenching baths, since the oil vapors generated during quenching can no longer get into the hot furnace interior when mixed with atmospheric oxygen, where they can ignite under unfavorable circumstances on the inner wall. Rather, the resulting oil vapors are released into the open in a controlled manner via the exhaust line 36, without being able to come together with other hot objects.
  • a final danger which can arise from the contact of oil vapors with the hot quenched parts which have not yet been quenched and at the same time access of atmospheric oxygen, can be prevented by filling the container 13 with protective gas or inert gas after the quenching medium has been lowered to level 37.
  • a pipeline 41 which opens into the quenching container 13 at 42.
  • the mouth 42 lies just above the level 37 in order to displace as much of the atmospheric oxygen as possible from the container 13.
  • the mouth 42 should not be submerged, so that no foam is produced when the protective gas is supplied, which adversely affects the quenching process.

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Abstract

1. An apparatus for quenching material for annealing heated in a furnace, the apparatus having a quenching bath container (13) receiving a quenching medium and formed at the top with an aperture for the introduction of the material for annealing ; a tank (9) which is connected to the quenching bath container (13) via a pipe (14) ; and a pumping device (18, 19, 20) for pumping the quenching medium out of the quenching container (13) into the tank (9), characterized in that the pumping device (18, 19, 20) can be changed over to pressure operation for the accelerated flooding of the quenching bath container (13).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vor­richtung zum Abschrecken von Glühgut entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6.The invention relates to a method and a device for quenching annealed material according to the preamble of claim 1 and claim 6.

Die Verwendung von Glockenöfen zum Aufheizen von me­tallischem Gut, das anschließend in einem Bad durch Abschrecken gehärtet werden soll, gestattet den Auf­bau relativ flexibler Anlagen, bei denen ohne weite­res unterschiedliche Abschreckbäder nebeneinander ver­wendet werden können, da sich der Glockenofen ohne weiteres über das jeweilige Bad verfahren läßt. Beim Absenken des Glühguts in das Abschreckbad tritt eine erhebliche Gasentwicklung auf, die auch zu einem Ver­spritzen des Härtebades führt. Das wegspritzende Härtebad verunreinigt nicht nur die Umgebunde der An­lage, sondern auch den Innenraum des Glockenofens, was wiederum zu einer Beeinträchtigung der Ofenatmos­phäre für den nächsten Aufheizschritt führt.The use of bell ovens for heating metallic material, which is then to be hardened in a bath by quenching, allows the construction of relatively flexible systems in which different quenching baths can be used alongside one another without further ado, since the bell oven moves easily over the respective bath leaves. When the annealing material is lowered into the quenching bath, a considerable gas development occurs, which also leads to splashing of the hardening bath. The spraying hardening bath not only contaminates the surroundings of the plant, but also the interior of the bell furnace, which in turn adversely affects the furnace atmosphere for the next heating step.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschrecken von Glühgut zu schaffen, das ein Austreten von Dämpfen und Umher­spritzen von Abschreckmedium beim Eintritt des Glüh­gutes in das Abschreckbad vermindert bzw. vollstän­dig verhindert.The object of the invention is therefore to provide a method and a device for quenching annealing material which reduces or completely prevents the escape of vapors and the splashing around of quenching medium when the annealing material enters the quenching bath.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. eine Vorrich­tung mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst.This object is achieved according to the invention by a method with the features of claim 1 or a device with the features of claim 6.

Infolge des Absenkens des Niveaus des Abschreckbades in dem Abschreckbehälter tritt die Entstehung von Dämpfen des Abschreckbades zunächst verhältnismäßig tief in dem Abschreckbadbehälter auf. Die entstehen­den Dämpfe müssen durch das Glühgut entweichen, wo­bei mitgerissene Flüssigkeitsteilchen des Abschreck­mediums von dem Glühgut selbst eingefangen werden. Die Menge des von den entstehenden Dämpfen mitgeris­senen Abschreckmediums in flüssiger Form ist deshalb wesentlich verringert, verglichen mit einem Verfah­ren, bei dem das Glühgut bereits in unmittelbarer Nähe der Einfüllöffnung des Abschreckbadbehälters mit dem Glühgut in Berührung kommt. Die entstehen­den Dämpfe reißen flüssiges Abschreckmedium mit sich mit und können weitgehend ungehindert aus dem Behäl­ter entweichen, wobei die Zone stärkster Dampfent­wicklung während des gesamten Eintauchvorganges des Glühgutes bei diesem Verfahren nach dem Stand der Technik immer in der Nähe der Einfüllöffnung bleibt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hingegen bewegt sich die Zone stärkster Dampfentwicklung entsprechend den Fluten des Abschreckbadbehälters allmählich in Richtung auf die Einfüllöffnung zu, so daß ein Groß­teil der mitgerissenen Flüssigkeit von der Behälter­wandung und dem Glühgut noch vor Erreichen der Ein­füllöffnung wieder eingefangen wird.As a result of lowering the level of the quench bath in the quench tank, vapors of the quench bath initially appear relatively deep in the quench tank. The vapors generated must escape through the annealing material, entrained liquid particles of the quenching medium being captured by the annealing material itself. The amount of quenching medium in liquid form entrained by the resulting vapors is therefore significantly reduced compared to a method in which the annealing material comes into contact with the annealing material in the immediate vicinity of the filling opening of the quenching bath container. The resulting vapors entrain liquid quenching medium with them and can largely escape unhindered from the container, the zone of strongest steam development during the entire immersion process of the annealing material always remaining near the filling opening in this prior art method. In the method according to the invention, however, the zone of strongest steam development gradually moves towards the filling opening in accordance with the flooding of the quench bath container, so that a large part of the entrained liquid is captured again by the container wall and the annealing material before the filling opening is reached.

Besonders vorteilhaft ist es in diesem Zusammenhang, das Abschreckmedium von unten her dem Glühgut zuzu­führen, weil so über einen möglichst langen Bereich die Behälterwandung zum Einfangen wegspritzender Flüssigkeitstropfen ausgenutzt werden kann.In this context, it is particularly advantageous to supply the quenching medium to the annealing material from below, because the container wall can thus be used to trap liquid drops that splash away over as long a region as possible.

Ein Wegspritzen von Flüssigkeitstropfen des Härte­mediums in die Umgebung und ein unkontrolliertes Austre­ten von Dämpfen des Härtebades läßt sich gänzlich vermeiden, wenn die Öffnung für das Einfüllen des Glühgutes vor den Fluten geschlossen wird, wozu zweckmäßigerweise vorher das Niveau des Abschreck­mediums in dem Abschreckbadbehälter bis unter die Untergrenze des eingefüllten Glühgutes abgesenkt wird.A splash of liquid drops of the hardening medium into the environment and an uncontrolled escape of vapors from the hardening bath can be completely avoided if the opening for the filling of the annealing material is closed before the floods, for which purpose the level of the quenching medium in the quenching bath container should expediently be below the lower limit the filled annealing material is lowered.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist zusätzlich zu dem Abschreckbadbehälter einen Tank auf, der mit dem Abschreckbadbehälter über eine Rohrlei­tung verbunden ist, in der eine Pumpeinrichtung ange­ordnet ist, mittels der das Abschreckmedium aus dem Abschreckbadbehälter in den Tank abpumpbar ist, um so das Niveau des Abschreckmediums in dem Abschreck­badbehälter auf den gewünschten Wert zu erniedrigen. Nach dem Einfüllen des Glühgutes in den weitgehend entleerten Abschreckbadbehälter wird vorzugsweise über dieselbe Rohrleitung durch Umsteuern der Pump­einrichtung der Abschreckbadbehälter rasch mit dem Abschreckmedium geflutet.The device for carrying out the method has, in addition to the quench bath container, a tank which is connected to the quench bath container via a pipeline in which a pump device is arranged, by means of which the quenching medium can be pumped out of the quench bath container into the tank, so that the level of the Quench medium in the quench bath container to the desired value. After the annealing material has been filled into the largely emptied quenching bath container, the quenching bath container is preferably flooded with the quenching medium via the same pipeline by reversing the pump device.

Eine besonders platzsparende Anordnung ergibt sich, wenn der Abschreckbadbehälter in dem Tank selbst an­geordnet ist. Hierbei enthält der Tank an seiner Oberseite eine mit der Einfüllöffnung des Abschreck­badbehälters fluchtende Öffnung.A particularly space-saving arrangement results if the quench bath container is arranged in the tank itself. The top of the tank contains an opening that is aligned with the fill opening of the quench bath tank.

Um ein Austreten von Dämpfen und Abschreckmedium durch die Einfüllöffnungen hindurch vollständig zu unterdrücken, ist der Einfüllöffnung des Abschreck­badbehälters und/oder des Tanks ein zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegbarer Schieber zugeordnet, durch den die Einfüllöffnung vor den Fluten des Abschreckbadbehälters verschließbar ist, während zum Druckausgleich infolge der entstehenden Dämpfe der Tank und/oder der Abschreckbadbehälter eine Be­lüftungsöffnung aufweisen, die die Dämpfe kontrol­liert ins Freie leitet.In order to completely suppress the escape of vapors and quenching medium through the filling openings, the filling opening of the quenching bath container and / or the tank is assigned a slide which can be moved back and forth between two positions, through which the filling opening can be closed before the floods of the quenching bath container, while to equalize the pressure due to the vapors generated, the tank and / or the quenching bath container have a ventilation opening which conducts the vapors to the outside in a controlled manner.

Da es, wie oben ausgeführt, vorteilhaft ist, den Ab­schreckbadbehälter von unten her zu fluten, mündet zweckmäßigerweise die Rohrleitung unterhalb der Un­tergrenze des in den Abschreckbadbehälter einge­führten Glühgutes. Außerdem läßt sich hierdurch beim Abpumpen des Abschreckmediums aus dem Abschreckbad­behälter ein Ansaugen von Luft und folglich ein Vermischen des Abschreckmediums mit Luft verhindern, weil hierdurch die Mündung der Rohrleitung in dem Abschreckbadbehälter in allen Betriebseinstellungen geflutet bleibt.Since, as stated above, it is advantageous to flood the quench bath container from below, the pipeline advantageously opens below the lower limit of the annealing material introduced into the quench bath container. In addition, this can prevent air from being sucked in and consequently mixing of the quenching medium with air when the quenching medium is pumped out of the quenching bath container, because this keeps the mouth of the pipeline in the quenching bath container flooded in all operating settings.

Da das Abschreckbad selbst erhebliche Temperaturen aufweist und unter Umständen langfristig aggressiv wirkt, ist es nicht ohne weiteres möglich, die An­triebseinrichtung für die Pumpeneinrichtung unter­getaucht anzubringen. Bei außenliegender Antriebs­einrichtung lassen sich Dichtungsprobleme vermei­den, wenn die Rohrleitung in dem Tank einen verti­kal nach oben verlaufenden Rohrabschnitt aufweist, dessen obere Öffnung unterhalb des betriebsmäßig niedrigsten Spiegels des Abschreckmediums in dem Tank liegt, wobei in den vertikalen Rohrabschnitt von seiner oberen Öffnung her eine einen Propeller tra­gende Ausgangswelle der Antriebseinrichtung hinein­ragt. Die Antriebseinrichtung läßt sich so ohne wei­teres auf der Oberseite des Tanks in Verlängerung des Rohrabschnitts installieren, ohne daß die Gefahr besteht, daß im Bereich der Wellendichtung Abschreck­medium in flüssiger Form austreten kann.Since the quenching bath itself has considerable temperatures and, under certain circumstances, may have an aggressive long-term effect, it is not readily possible to submerge the drive device for the pump device. Sealing problems can be avoided with an external drive device if the pipeline in the tank has a vertically upwardly extending pipe section, the upper opening of which is below the operationally lowest level of the quenching medium in the tank, with a propeller in the vertical pipe section from its upper opening bearing output shaft of the drive device protrudes. The drive device can thus be easily extended on top of the tank install the pipe section without the risk that quenching medium can escape in liquid form in the area of the shaft seal.

Dem Abschreckvorgang selbst ist es unzuträglich, wenn das Abschreckmedium stark mit Luft durchsetzt ist, oder in dem Tank schäumt. Ein solches Aufschäumen des Abschreckmediums könnte dadurch hervogerufen werden, daß die Pumpe nach dem Entleeren des Ab­schreckbadbehälters aus dem Abschreckbadbehälter Luft ansaugt und mit dem Abschreckmedium verquirlt. Zur Vermeidung dieses Effektes könnte mit Hilfe eines Niveaugebers die Antriebsleistung für die Pumpeneinrichtung beim Unterschreiten des unteren Niveaus in dem Abschreckbadbehälter reduziert werden, so daß die Pumpeinrichtung gerade in der Lage ist, eine Rückfluß des Abschreckmediums aus dem Tank in den Abschreckbadbehälter zu verhindern. Einfacher ist es jedoch, eine kalibrierbare Bypass-Verbindung zwischen dem Tank und dem Abschreckbadbehälter vor­zusehen, die im unteren Teil des Abschreckbadbehäl­ters mündet. Mit abnehmendem Niveau des Abschreck­mediums in dem Abschreckbadbehälter erhöht sich die hydrostatische Druckdifferenz, gegen die die Pumpen­einrichtung das Abschreckmedium in den Tank fördert. Hierdurch verringert sich der von der Pumpeneinrich­tung geförderte Mengenstrom in entsprechender Weise. Durch die entsprechende Kalibrierung der Bypass-­Verbindung läßt sich erreichen, daß beim Erreichen des unteren Pegels, d.h. im entsprechend großen hydrostatischen Differenzdruck über die Bypass-Ver­bindung gerade so viel Abschreckmedium aus dem Tank in den Abschreckbadbehälter zurückströmt, wie die Pumpeneinrichtung bei unverminderter Antriebsleistung abzupumpen in der Lage ist. Je nach Querschnitt der Bypass-Verbindung wird dieser Gleichgewichtszustand bei mehr oder weniger hohem Pegel in dem Abschreckbad­behälter erreicht.The quenching process itself is not beneficial if the quenching medium is heavily permeated with air or foams in the tank. Such foaming of the quenching medium could be caused by the pump drawing air from the quenching bath container after emptying the quenching bath container and swirling it with the quenching medium. To avoid this effect, the drive power for the pump device could be reduced if the level in the quench bath tank falls below the lower level with the aid of a level sensor, so that the pump device is just able to prevent the quench medium from flowing back into the quench bath tank. However, it is simpler to provide a calibratable bypass connection between the tank and the quench bath container, which opens into the lower part of the quench bath container. As the level of the quenching medium in the quenching bath container decreases, the hydrostatic pressure difference against which the pump device conveys the quenching medium into the tank increases. As a result, the volume flow conveyed by the pump device is reduced in a corresponding manner. By appropriately calibrating the bypass connection, it can be achieved that when the lower level is reached, ie in the correspondingly large hydrostatic differential pressure, just as much quenching medium flows back from the tank into the quenching bath tank as the pump device with undiminished drive power is able to pump out. Depending on the cross section of the bypass connection, this state of equilibrium is reached at a more or less high level in the quench bath tank.

Diese Art der Niveaueinregulierung hat den Vorteil, ohne zusätzliche Schalter oder sonstige mechani­sche Elemente auszukommen, was insbesondere unter den erschwerten thermischen Bedingungen solcher Ab­schreckbäder ein wesentlicher Vorteil ist.This type of level adjustment has the advantage that there is no need for additional switches or other mechanical elements, which is a significant advantage particularly under the difficult thermal conditions of such quench baths.

Damit möglichst wenig Abschreckmedium ständig zwi­schen dem Abschreckbadbehälter und dem Tank hin-und herbefördert werden muß, ist vorteilhafterweise der Behälterquerschnitt im wesentlichen an den Querschnitt des Glühguts bzw. der das Glühgut tragenden Palette angepaßt. Außerdem hat diese Anpassung den Vorteil, daß von der Behälterwandung auch bei offen geblie­bener Einfüllöffnung möglichst viel wegspritzendes Abschreckmedium wieder eingefangen wird.So that as little quenching medium as possible has to be constantly transported back and forth between the quenching bath container and the tank, the container cross section is advantageously adapted essentially to the cross section of the annealing material or the pallet carrying the annealing material. In addition, this adaptation has the advantage that as much quenching medium as can be sprayed away is captured by the container wall even if the filler opening remains open.

Zum Absenken des Glühgutes in den Härtebadbehälter bzw. zum Herausheben eignet sich eine neben dem Glockenofen anzuordnende Hubeinrichtung, die einen in dem Härtebadbehälter auf- und abbewegbaren Ausle­ger aufweist, der mittels einer Vertikalführung in die entsprechende Position zu bringen ist. Wenn der Ausleger einen nach oben ragenden Ständer trägt, der das Glühgut bzw. die das Glühgut tragende Palette aufnimmt, ist es bei entsprechender Bemessung der Länge des Ständes möglich, den Ausleger auch in der angehobenen Stellung innerhalb des Tanks bzw. des Be­hälters zu belassen, während der Ständer durch die Einfüllöffnung nach oben ragt, so daß für den Ausle­ger selbst keine zusätzlichen Öffnungen enthalten zu sein brachen, durch die eventuell Abschreckmedium entweichen kann.Suitable for lowering the annealing material into the hardening bath container or for lifting out is a lifting device to be arranged next to the bell furnace, which has a boom that can be moved up and down in the hardening bath container and that is brought into the corresponding position by means of a vertical guide. If the boom carries an upstanding stand which receives the annealing material or the pallet carrying the annealing material, it is possible, with appropriate dimensioning of the length of the stand, to leave the boom in the raised position inside the tank or container, while the stand protrudes up through the fill opening so that no additional openings are included for the boom itself its broke through which quenching medium can escape.

Auch in diesem Falle ist es günstig, wenn der Quer­schnitt des Abschreckbadbehälters an den Querschnitt der Palette samt dem sich davon ausgehend erstrecken­den Ausleger angepaßt ist, um das zum Entleeren not­wendige Volumen des umzupumpenden Härtemediums mög­lichst gering zu halten.In this case too, it is advantageous if the cross section of the quench bath container is adapted to the cross section of the pallet together with the extension extending therefrom in order to keep the volume of the hardening medium to be pumped which is necessary for emptying as low as possible.

Wenn zum Abschrecken Öl oder ein anderes brennbares Ab­schreckmedium verwendet wird, besteht ständig die Ge­fahr der Entzündung des Abschreckmediums an dem heißen Glühgut. Diese Gefahr läßt sich praktisch vollständig ausschließen, wenn vor dem Einfüllen des Glühgutes der Behälter über dem auf das untere Niveau abgesenkten Ab­schreckmedium mit Schutzgas bzw. Inertgas gefüllt wird, wozu möglichst knapp über dem Flüssigkeitsspiegel des abgesenkten Abschreckmediums eine entsprechende Rohr­leitung in den Behälter einmündet. Wenn jetzt der Be­hälter wieder geflutet wird, schiebt das ansteigende Abschreckmedium das Schutzgas vor sich her, so daß ständig die noch nicht abgeschreckten Teile mit Schutz­gas umspült bleiben. Die beim Abschrecken entstehenden Öldämpfe können dann zwar immer noch mit heißem Glühgut in Berührung kommen, doch verhindert das Schutzgas bzw. Inertgas den gleichzeitigen Zutritt von Luftsauerstoff und die Entzündung der Dämpfe an heißen Glühgutteilen wird sicher vermieden.If oil or another combustible quenching medium is used for quenching, there is a constant risk of the quenching medium igniting on the hot annealing material. This danger can be practically completely eliminated if the container is filled with protective gas or inert gas above the quenching medium which has been lowered to the lower level, for which purpose a corresponding pipe opens into the container as close as possible to the liquid level of the lowered quenching medium. If the container is now flooded again, the rising quenching medium pushes the protective gas in front of it, so that the parts that have not yet been quenched are constantly flushed with protective gas. The oil vapors generated during quenching can then still come into contact with hot annealed material, but the protective gas or inert gas prevents the simultaneous entry of atmospheric oxygen and the ignition of the vapors on hot annealed material parts is reliably avoided.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Ge­genstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

  • Fig. 1 eine Vorrichtung zum Abschrecken gemäß der Erfindung in einer geschnittenen Seitenan­sicht bei angehobenem Glühgut und abgesenk­tem Abschreckbad,
  • Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit abgesenktem Glühgut und
  • Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Vorrich­tung nach Fig. 1, geschnitten etwa entlang einer Linie III-III nach Fig. 1.
In the drawing, an embodiment of the object of the invention is shown. Show it:
  • 1 shows a quenching device according to the invention in a sectional side view with the annealed material raised and the quenching bath lowered,
  • Fig. 2 shows the device of FIG. 1 with the annealed material and
  • 3 shows a schematic top view of the device according to FIG. 1, cut approximately along a line III-III according to FIG. 1.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Abschrecken von Glühgut 2, das zuvor außerhalb der Vorrichtung 1 in einem Glockenofen 3 auf die notwendige Umwandlungs­temperatur aufgeheizt wurde. Der Glockenofen 3 ist oberhalb der Vorrichtung 1 mittels zweier horizontal im Abstand zueinander verlaufende Schienen 4 und 5 senkrecht zur Zeichenebene verschiebbar. Hierzu ist an dem Glockenofen 3 ein Fahrewerk angebracht, des­sen schematisiert angedeutete Fahrrollen 6, 7 und 8 auf den Schienen 4 und 5 entlanglaufen.Fig. 1 shows a device 1 for quenching annealing material 2, which was previously heated outside the device 1 in a bell furnace 3 to the necessary conversion temperature. The bell furnace 3 can be displaced above the device 1 by means of two rails 4 and 5 which run horizontally at a distance from one another and perpendicular to the plane of the drawing. For this purpose, a carriage is attached to the bell furnace 3, the schematically indicated rollers 6, 7 and 8 running along the rails 4 and 5.

Die Vorrichtung 1 zum Abschrecken des Glühguts 2 enthält einen quaderförmigen Tank 9, der allseitig im wesentlichen geschlossen ist und einen Boden 11 sowie eine mit den Seitenwänden des Tanks 9 ver­bundene obere Abdeckung 12 aufweist. In dem Tank 9, der ein Abschreckmedium für das Glühgut 2 aufnimmt, befindet sich ein Abschreckbadbehälter 13, der sich von dem Boden 11 bis knapp unter die Unterseite der oberen Abdeckung 12 erstreckt und über den so gebil­deten spaltförmigen Bereich14 frei mit dem Innen­raum des Tanks 9 kommunizieren kann. Eine weitere Verbindung zwischen dem Inneren des Abschreckbad­behälters 13 und dem Inneren des Tanks 9 besteht über eine Rohrleitung 14, die knapp über dem Boden 11 in den Abschreckbadbehälter 13 bei 15 einmündet und einen vertikal nach oben verlaufenden Abschnitt 16 aufweist. In dem vertikal nach oben verlaufenden Abschnitt 16, dessen Mündung 17 zum Inneren des Tanks 9 ein beträchtliches Stück unterhalb der Oberkante des Abschreckbadbehälters 13 liegt, läuft ein Propel­ler 18. Der Propeller 18 stellt eine Pumpenein­richtung dar und ist auf einer Ausgangswelle 19 dreh­ fest angebracht, die senkrecht nach oben durch die obere Abdeckung 12 hindurchverläuft. Die Welle 19 ist die Ausgangswelle einer auf der Oberseite der Abdeckung 12 angebrachten Antriebseinrichtung in Gestalt eines Elektromotors 20, durch den der Pro­peller 18 wahlweise in jede der beiden möglichen Drehrichtungen in Umdrehungen zu versetzen ist, da­mit je nach Drehrichtung das durch die Rohrleitung 14 strömende Abschreckmedium in dem vertikalen Rohr­abschnitt 16 wahlweise nach oben oder nach unten strömen kann. Die Mündung 17 bleibt in allen Betriebs­situationen untergetaucht.The device 1 for quenching the annealing material 2 contains a cuboid tank 9, which is essentially closed on all sides and has a bottom 11 and an upper cover 12 connected to the side walls of the tank 9. In the tank 9, which holds a quenching medium for the annealing material 2, there is a quenching bath container 13, which extends from the bottom 11 to just below the underside of the upper cover 12 and over the gap-shaped region 14 thus formed freely with the interior of the tank 9 can communicate. A further connection between the interior of the quench bath container 13 and the interior of the tank 9 is via a pipeline 14 which opens into the quench bath container 13 at 15 just above the floor 11 and has a section 16 which extends vertically upwards. A propeller 18 runs in the vertically upward section 16, the mouth 17 of which lies to the inside of the tank 9 a considerable distance below the upper edge of the quench bath container 13. The propeller 18 represents a pump device and is rotated on an output shaft 19 firmly attached, which extends vertically upwards through the top cover 12. The shaft 19 is the output shaft of a drive device mounted on the top of the cover 12 in the form of an electric motor 20, by means of which the propeller 18 can be rotated in either of the two possible directions of rotation, so that, depending on the direction of rotation, the quenching medium flowing through the pipeline 14 can flow either upwards or downwards in the vertical pipe section 16. The mouth 17 remains submerged in all operating situations.

Eine weitere strömungsmäßige Verbindung zwischen dem Innenraum des Tanks 9 und dem Innenraum des Abschreckbadbehälters 13 besteht über eine kalibrier­bare Bypassverbindung 21, die in der Wandung des Behälters 13 ebenfalls in der Nähe des Bodens 11 angebracht ist und deren Öffnungsweite sich durch einen nicht weiter veranschaulichten einstellbaren Schieber verändern läßt.Another flow connection between the interior of the tank 9 and the interior of the quench bath container 13 is via a calibratable bypass connection 21, which is also mounted in the wall of the container 13 near the bottom 11 and the opening width of which is shown by an adjustable slide (not shown) can change.

Im übrigen besteht zwischen dem Behälter 13 und dem Inneren des Tanks 9 keine weitere strömungsmäßige Verbindung.Otherwise there is no further flow connection between the container 13 and the interior of the tank 9.

Um das Glühgut 2 in den Abschreckbadbehälter 13 ein­bringen zu können, enthält die obere Abdeckung 12 eine Einfüllöffnung 22, die mit einem entsprechen­den Bereich 23 des Abschreckbadbehälters 13 fluch­tet. Neben der Einfüllöffnung 22 ist ein Schieber 24 gelagert, der um eine Vertikalachse 25 schwenk­bar ist; die Lagerung des Schiebers 24, so daß dieser in jeder seiner beiden Endlagen, d.h. sowohl bei ge­öffneter Einfüllöffnung als auch dann, wenn er die Einfüllöffnung 22 verschließt, sich innerhalb des Tanks 9 befindet. Die beiden Endlagen des Schie­bers 24 sind in Fig. 3 mit 24' und 24" schematisch angedeutet. Außerdem zeigt Fig. 2 die mittels des Schiebers 24 geschlossene Einfüllöffnung 22. In Fig. 1 ist der Schieber 24 seitlich weggeschwenkt und gibt die Einfüllöffnung 22 vollständig frei.In order to be able to introduce the annealing material 2 into the quench bath container 13, the upper cover 12 contains a filling opening 22 which is aligned with a corresponding area 23 of the quench bath container 13. In addition to the filling opening 22, a slide 24 is mounted, which can be pivoted about a vertical axis 25; the storage of the slide 24 so that it in each of its two end positions, ie both when the filler opening is open and when it is Fills opening 22, is located inside the tank 9. The two end positions of the slide 24 are indicated schematically in FIG. 3 by 24 ′ and 24 ″. In addition, FIG. 2 shows the fill opening 22 closed by the slide 24. In FIG. 1, the slide 24 is pivoted away to the side and gives the fill opening 22 completely free.

Das Glühgut 2 befindet sich auf bzw. in einem Werk­stückträger 26, der als Palette oder Korb ausgebil­det sein kann und mittels einer Hubeinrichtung 27 aus der nach unten offenen Muffel des Glockenofens 3 in den Abschreckbadbehälter 13 bzw. aus diesem herausbefördert werden kann. Die Hubein­richtung 27 verfügt über eine vertikal verlaufende Führungsschiene 28, die sich von der Oberseite der Abdeckung 12 senkrecht nach oben erstreckt. An ihr ist ein Schlitten 29 längsverschieblich geführt, der eine durch eine entsprechende Öffnung in der Abdeckung 12 in das Innere des Tanks 9 ragende Stange 31 trägt. Am in den Tank 9 hineinragenden Ende der Stange 31 ist ein horizontal verlaufender Ausleger 32 angebracht, der wiederum an seinem freien Ende einen Ständer 33 trägt, der an seinem oberen Ende zum Aufnehmen des Werkstückträgers 26 eingerichtet ist. Mittels Antriebseinrichtungen, die der Über­scihtlichkeit halber nicht weiter veranschaulicht sind, läßt sich der Schlitten 29 samt der daran befestigten Stange 31 und dem Ausleger 32 sowie dem Ständer 33 aus der in Fig. 1 gezeigten oberen Stellung in die in Fig. 2 veranschaulichte abge­senkte Stellung bzw. zurück überführen, wobei auf­grund der Abmessungen der Hubeinrichtung 27 der Aus­leger 32 ständig unterhalb der Abdeckung 12 des Tanks 9 verbleibt. Da sich der Ausleger 32 aber durch den Abschreckbadbehälter 13 vertikal hindurchbewegt, ist dieser in seinem Querschnitt an die Form des Aus­legers 32 angepaßt, wie sich dies aus Fig. 3 ergibt, d.h. an den das Glühgut 2 aufnehmenden Bereich 23, der wegen des Werkstückträgers zylindrisch ausgebil­det ist, schließt sich ein rechteckiger Fortsatz 34 an, dessen Breite und Länge an die Breite und Länge des Auslegers 32 angepaßt ist, so daß möglichst wenig toter Raum entsteht. Hierdurch wird das Volumen des Abschreckbadbehälters 13 minimiert.The annealed material 2 is located on or in a workpiece carrier 26, which can be designed as a pallet or basket and can be conveyed by means of a lifting device 27 out of the muffle of the bell furnace 3, which is open at the bottom, into the quench bath container 13 or out of it. The lifting device 27 has a vertically running guide rail 28 which extends vertically upwards from the top of the cover 12. A slide 29 is guided on it in a longitudinally displaceable manner and carries a rod 31 which projects into the interior of the tank 9 through a corresponding opening in the cover 12. At the end of the rod 31 protruding into the tank 9, a horizontally extending arm 32 is attached, which in turn carries at its free end a stand 33 which is set up at its upper end for receiving the workpiece carrier 26. By means of drive devices, which are not further illustrated for the sake of clarity, the carriage 29 together with the rod 31 attached to it and the arm 32 and the stand 33 can be moved from the upper position shown in FIG. 1 into the lowered position or illustrated in FIG transfer back, due to the dimensions of the lifting device 27 of the boom 32 constantly below the cover 12 of the Tanks 9 remains. However, since the arm 32 moves vertically through the quench bath container 13, its cross section is adapted to the shape of the arm 32, as can be seen in FIG. 3, ie to the region 23 receiving the annealing material 2, which is cylindrical because of the workpiece carrier is formed, a rectangular extension 34 follows, the width and length of which is adapted to the width and length of the arm 32, so that as little dead space as possible is created. This minimizes the volume of the quench bath container 13.

Da beim Abschrecken des Glühguts Dämpfe entstehen, die, wie sich aus der nachfolgenden Funktionsbeschrei­bung ergibt, nicht mehr durch die Einfüllöffnung 22 entweichen können, ist in dem Tank 9 in der Nähe sei­ner Art oberen Abdeckung 12 eine Belüftungsöffnung 35 vorgesehen, an die ein Belüftungsrohr 36 ange­schlossen ist, um die entstehenden Dämpfe kontrolliert aus dem Tank 9 abzuleiten.Since vapors are produced when the annealing material is quenched, which, as can be seen from the functional description below, can no longer escape through the fill opening 22, a ventilation opening 35 is provided in the tank 9 near its top cover 12, to which a ventilation pipe 36 is provided is connected in order to discharge the vapors generated from the tank 9 in a controlled manner.

Die insoweit beschriebene Anlage aus dem Glockenofen 3 und der Vorrichtung 1 arbeitet folgendermaßen: An einer von der Vorrichtung 1 entfernten Stelle wird der Glockenofen 3 von unten her mit dem auf dem Werkstückträger 26 angeordneten Glühgut 2 beschickt, wobei der Werkstückträger 26 von an sich bekannten und der Übersichtlichkeit hal­ber nicht gezeichneten Halteeinrichtungen in dem Innenraum der Muffel gehalten ist. Nachdem das Glüh­gut 2 die notwendige Temperatur erreicht hat, wird der Glockenofen 3 auf den Schienen 4 und 6 über die Vorrichtung 1 gefahren. In dieser wurde vorher durch Ingangsetzen des Antriebsmotors 20 das Abschreckmedium über die Rohrleitung 14 aus dem Abschreckbadbehälter 13 in den Tank 9 umgepumpt, bis in dem Abschreckbad­ behälter 13 ein durch eine gestrichelte Linie 37 an­gedeuteter Pegel erreicht ist. Gleichzeitig steigt in dem Tank 9 der Pegel des Abschreckmediums auf einen durch eine gestrichelte Linie 38 angedeute­ten Pegel an. Dabei muß zweckmäßigerweise dafür gesorgt werden, daß der Pegel 37 noch oberhalb der Mündung 15, jedoch unterhalb des abgesenkten Werk­stückträgers 26 liegt. Diese wird durch die einstell­bare Bypassöffnung 21 erreicht, durch die hindurch Abschreckmedium aus dem Tank 9 in den Abschreckbad­behälter 13 zurückströmen kann. Die Bypassöffnung 21 wird so eingestellt, daß beim Erreichen des Pegels 37 die durch die Bypassöffnung 21 zurückströmende Menge an Abschreckmedium genau so groß ist wie die Menge an Abschreckmedium, die mittels des Propellers 18 über die Rohrleitung 14 aus dem Behälter 13 abge­pumpt werden kann. Da mit zunehmender Entleerung des Abschreckbadbehälters die hydrostatische Druckdiffe­renz zwischen dem Abschreckmedium in dem Abschreckbad­behälter 13 und dem Tank 9 ansteigt, sinkt bei kon­stanter Drehzahl des Propellers 18 dessen Förderwir­kung und erzeugt so den gewünschten Gleichgewichts­zustand zwischen abgepumptem und zuströmendem Ab­schreckmedium.The system described so far from the bell furnace 3 and the device 1 works as follows: At a point remote from the device 1, the bell furnace 3 is loaded from below with the annealing material 2 arranged on the workpiece carrier 26, the workpiece carrier 26 being known and known per se For the sake of clarity, holding devices not shown are held in the interior of the muffle. After the annealing material 2 has reached the necessary temperature, the bell furnace 3 is moved on the rails 4 and 6 via the device 1. In this, the quenching medium was pumped from the quench bath container 13 into the tank 9 by starting the drive motor 20 until it was in the quench bath container 13 a level indicated by a dashed line 37 is reached. At the same time, the level of the quenching medium in the tank 9 rises to a level indicated by a broken line 38. It must be ensured that the level 37 is still above the mouth 15, but below the lowered workpiece holder 26. This is achieved through the adjustable bypass opening 21, through which quenching medium can flow back from the tank 9 into the quench bath container 13. The bypass opening 21 is set so that when the level 37 is reached, the amount of quenching medium flowing back through the bypass opening 21 is exactly as large as the amount of quenching medium which can be pumped out of the container 13 by means of the propeller 18 via the pipeline 14. Since the hydrostatic pressure difference between the quenching medium in the quenching bath container 13 and the tank 9 increases with increasing emptying of the quenching bath container, the conveying effect of the propeller 18 decreases at constant speed and thus generates the desired state of equilibrium between the quenching medium that is pumped out and the inflow.

Bei geöffnetem Schieber 24 wird die Hubeinrichtung 27 in ihre obere Endlage gebracht, in der der Ständer 33 in die entsprechende Aufnahmeeinrichtung des Werkstück­trägers 26 eingreift und diesen von seinen Halteein­richtung in der Muffelherunterhebt. Durch umgekehrtes Antreiben der Hubeinrichtung 27 wird jetzt der Werk­stückträger 26 samt dem darauf angeordneten Glühgut 2 in den weitgehend entleerten Abschreckbadbehälter 13 abgesenkt, bis schließlich die in Fig. 2 gezeigte Lage erreicht ist. Hierbei taucht der kalte Ausleger 32 bereits in das in dem Abschreckbadbehälter 13 stehen­de Abschreckmedium ein; der heiße Werkstückträger 26 samt dem Glühgut 2 befindet sich aber noch außerhalb bzw. oberhalb des Pegelstandes 37 und es kann zu keiner Dampfentwicklung führen, die über die Öff­nung 22 entweichen könnte. Jetzt wird der Schieber 24 in die Schließstellung überführt, in der die Einfüllöffnung 22 von unten her abgeschlossen ist. In Fig. 3 ist dies die Stellung 24'.When the slide 24 is open, the lifting device 27 is brought into its upper end position, in which the stand 33 engages in the corresponding receiving device of the workpiece carrier 26 and lifts it from its holding device in the muffle. By reversely driving the lifting device 27, the workpiece carrier 26, together with the annealing material 2 arranged thereon, is now lowered into the largely emptied quench bath container 13 until the position shown in FIG. 2 is finally reached. Here, the cold boom 32 dips already in the quenching medium standing in the quench bath container 13; However, the hot workpiece carrier 26 together with the annealing material 2 is still outside or above the level 37 and it cannot lead to the generation of steam which could escape through the opening 22. Now the slide 24 is transferred to the closed position in which the filling opening 22 is closed from below. In Fig. 3, this is the position 24 '.

Nachdem solchermaßen der Tank 9 gegenüber der Unter­seite des Glockenofens 3 und dem übrigen Umfeld der Vorrichtung 1 abgeschlossen ist, wird der Antriebs­motor 21 umgesteuert, der bislang ständig den Pro­peller 18 im Sinne eines Absaugens von Abschreckme­dium aus dem Abschreckbadbehälter 13 angetrieben hat. Nach dem Umsteuern läuft der Propeller im Druck­betrieb und fördert beschleunigt das Abschreckmedium aus dem Tank 9 in den Abschreckbadbehälter 13 zurück, so daß das Abschreckmedium in dem Abschreckbadbehälter 13 von unten her ansteigt und von unten her das Glüh­gut abschreckt. Schließlich läuft das Abschreckmedium über den oberen Rand des Abschreckbadbehälters 13 in den Tank 9 über.After the tank 9 has been closed in this way with respect to the underside of the bell furnace 3 and the rest of the device 1, the drive motor 21 is reversed, which up to now has constantly driven the propeller 18 in the sense of drawing off quenching medium from the quenching bath tank 13. After reversing, the propeller runs in pressure mode and accelerates the quenching medium from the tank 9 back into the quenching bath tank 13, so that the quenching medium in the quenching bath tank 13 rises from below and quenched the annealing material from below. Finally, the quenching medium overflows into the tank 9 via the upper edge of the quenching bath container 13.

Die beim Abschrecken entstehenden Dämpfe und Flüssig­keitsspritzer bleiben in dem Tank 9 gefangen bzw. strö­men kontrolliert über das Belüftungsrohr 36 ins Freie ab. Jedenfalls können sie nicht über die Einfüllöff­nung 22 in das Innere des Glockenofens gelangen.The vapors and liquid splashes generated during quenching remain trapped in the tank 9 or flow out in a controlled manner via the ventilation pipe 36. In any case, they cannot get into the interior of the bell furnace via the filling opening 22.

Nachdem das Glühgut 2 abgeschreckt ist, wird der An­triebsmotor,der den Propeller 18 im Druckbetrieb ar­beiten ließ , umgesteuert, so daß der Propeller 18 jetzt wieder das Abschreckmedium aus dem Abschreckbad­behälter 13 absaugt, bis der vorher beschriebene Gleich­ gewichtszustand erreicht ist und das Abschreckmedium den Pegel 37 in dem Abschreckbadbehälter 13 erreicht. Der sich dabei einstellende Pegel 38 in dem Tank 9 liegt nach wie vor unterhalb der Oberkante des Ab­schreckbadbehälters 13, das über diesen Weg in den Abschreckbadbehälter 13 nicht nachströmen kann.After the annealing material 2 has been quenched, the drive motor, which caused the propeller 18 to operate in the printing mode, is reversed so that the propeller 18 now sucks the quenching medium out of the quench bath tank 13 again until the previously described equation weight condition is reached and the quenching medium reaches level 37 in the quench bath tank 13. The resulting level 38 in the tank 9 is still below the upper edge of the quench bath container 13, which cannot flow into the quench bath container 13 in this way.

Durch diese Betriebsphase wird erreicht, daß noch in­nerhalb des Abschreckbadbehälters 13 das jetzt abge­schreckte Glühgut 2 abtropfen kann, damit beim an­schließenden Herausheben möglichst wenig Abschreck­medium mit dem kalten Glühgut 2 mitgeschleppt wird.This operating phase ensures that the quenched annealing material 2 which is now quenched can still drip inside the quench bath container 13, so that as little quenching medium as possible is dragged along with the cold annealing material 2 when it is lifted out.

Zum Herausheben wird zunächst wieder der Schieber 24 geöffnet; in Fig. 3 ist dies die Stellung 24". Sodann wird die Hubeinrichtung 27 im Sinne eines Anhebens des Schlittens 29 in Gang gesetzt, bis schließlich der Werkstückträger 26 samt dem kalten Glühgut 2 aus der Einfüllöffnung 22 auftaucht und von dem Stän­der 33 abgenommen werden kann.To lift it out, the slide 24 is first opened again; in FIG. 3 this is the position 24 ". The lifting device 27 is then started in the sense of lifting the slide 29 until the workpiece carrier 26 together with the cold annealing material 2 emerges from the filling opening 22 and can be removed from the stand 33 .

Die möglichst knappe Anpassung des Querschnitts des Abschreckbadbehälters 13 an das Lichtraumprofil des Werkstückträgers 26 samt dem in der Projektion sich davon ausgehend erstreckenden Ausleger 32 verringert die von der Pumpeneinrichtung 18, 20 wegzufördernde Menge an Abschreckmedium, so daß das Entleeren des Abschreckbadbehälters bis auf den Pegel 37 auch bei kleiner Pumpenleistung entsprechend schnell geht. Um­gekehrt erfolgt auch ein entsprechend schnelles Flu­ten.The slightest possible adaptation of the cross section of the quench bath container 13 to the clearance profile of the workpiece carrier 26 together with the extension 32 extending therefrom in the projection reduces the amount of quenching medium to be conveyed away by the pump device 18, 20, so that the quench bath container is emptied down to level 37 correspondingly quickly, even with low pump output. Conversely, there is also a correspondingly rapid flooding.

Die beschreibene Anordnung vermindert wesentlich das Brandrisiko, wenn mit Ölabschreckbädern gearbeitet wird, da die beim Abschrecken entstehenden Öldämpfe nicht mehr unter Vermischung mit Luftsauerstoff in das heiße Ofeninnere gelangen können, wo sie sich unter ungünstigen Umständen an der Innenwand ent­zünden können. Die entstehenden Öldämpfe gelangen vielmehr über die Abgasleitung 36 kontrolliert ins Freie, ohne mit anderen heißen Gegenständen zusammen kommen zu können. Eine letzte Gefahr, die durch Be­rührung von Öldämpfen mit den noch nicht abgeschreckten heißen Glühgutteilen unter gleichzeitigem Zutritt von Luftsauerstoff entstehen kann, läßt sich dadurch ver­hindern, daß der Behälter 13 nach dem Absenken des Abschreckmediums auf den Pegel 37 mit Schutzgas oder Inertgas gefüllt wird. Zu diesem Zweck ist eine Rohr­leitung 41 vorgesehen, die bei 42 in den Abschreck­behälter 13 einmündet. Die Mündung 42 liegt, wie ge­zeigt, knapp oberhalb des Pegels 37, um möglichst den gesamten Luftsauerstoff aus dem Behälter 13 zu verdrängen. Andererseits sollte die Mündung 42 nicht untergetaucht sein, damit beim Zuführen des Schutz­gases kein Schaum entsteht, der den Abschreckvor­gang nachteilig beeinflüßt.The described arrangement significantly reduces the risk of fire when working with oil quenching baths, since the oil vapors generated during quenching can no longer get into the hot furnace interior when mixed with atmospheric oxygen, where they can ignite under unfavorable circumstances on the inner wall. Rather, the resulting oil vapors are released into the open in a controlled manner via the exhaust line 36, without being able to come together with other hot objects. A final danger, which can arise from the contact of oil vapors with the hot quenched parts which have not yet been quenched and at the same time access of atmospheric oxygen, can be prevented by filling the container 13 with protective gas or inert gas after the quenching medium has been lowered to level 37. For this purpose, a pipeline 41 is provided which opens into the quenching container 13 at 42. As shown, the mouth 42 lies just above the level 37 in order to displace as much of the atmospheric oxygen as possible from the container 13. On the other hand, the mouth 42 should not be submerged, so that no foam is produced when the protective gas is supplied, which adversely affects the quenching process.

Wenn jetzt durch Umsteuern des Propellers 18 der Be­hälter 13 geflutet wird, entstehen an den heißen Tei­len des Glühgutes 2 zwar auch noch Öldämpfe, die wie­derum mit den heißen Teilen in Berührung kommen, sich jedoch wegen des Fehlens von Luftsauerstoff nicht ent­zünden können. Die entstehenden Öldämpfe entweichen kontrolliert über das Belüftungsrohr 36, wo sie nur mit kalten Teilen in Berührung kommen. Um ein Auf­schäumen des Abschreckmediums zu verhindern, wird die Schutzgaszufuhr über die Leitung 41 beendet, kurz bevor der Propeller 18 in den Druckbetrieb umgesteuert wird.If the container 13 is now flooded by reversing the propeller 18, oil vapors also arise on the hot parts of the annealing material 2, which in turn come into contact with the hot parts, but cannot ignite due to the lack of atmospheric oxygen. The resulting oil vapors escape in a controlled manner via the ventilation pipe 36, where they only come into contact with cold parts. In order to prevent foaming of the quenching medium the supply of protective gas via line 41 ends shortly before the propeller 18 is switched to the pressure mode.

Claims (20)

1. Verfahren zum Abschrecken von Glühgut, das zunächst in einem Ofen auf die jeweilige Umwandlungstempe­ratur für das Gefüge bzw. auf die jeweilige Reaktions­temperatur für die Reaktion mit einem Abschreckmedium aufgeheizt und anschließend in einem Abschreckbad, das sich in einem Abschreckbadbehälter befindet, ab­geschreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckbadbehälter vor dem Einfüllen das Glüh­gutes zumindest auf ein Niveau entleert wird, das im Bereich der Untergrenze des eingefüllten Glüh­guts liegt, und daß anschließend das Glühgut ein­gefüllt wird, woraufhin der Abschreckbadbehälter mit dem Abschreckmedium geflutet wird.1. A process for quenching annealing material which is first heated in an oven to the respective transition temperature for the structure or to the respective reaction temperature for the reaction with a quenching medium and is then quenched in a quenching bath which is located in a quenching bath container characterized in that the quenching bath container is emptied at least to a level which is in the range of the lower limit of the filled annealing material before filling, and that the annealing material is then filled in, whereupon the quenching bath container is flooded with the quenching medium. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschreckmedium beim Fluten dem Glühgut von unten her zugeführt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the quenching medium is supplied to the annealing material from below during flooding. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung des Abschreckbadbehälters für das Einfüllen des Glühgutes vor dem Fluten des Glüh­gutes geschlossen wird.3. The method according to claim 1, characterized in that the opening of the quenching bath container for filling the annealing material is closed before flooding the annealing material. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Niveau des Abschreckmediums in dem Abschreck­badbehälter bis unter die Untergrenze des eingefüll­ten Glühgutes abgesenkt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the level of the quenching medium in the quenching tank is lowered to below the lower limit of the annealed material. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Entnehmen des abgeschreckten Glühgutes aus dem Abschreckbadbehälter das Abschreckmedium bis unter die Untergrenze des eingefüllten Glühgutes abgesenkt wird, derart, daß das Abschreckmedium innerhalb des Abschreckbadbehälters von dem Glüh­gut abtropft.5. The method according to claim 1, characterized in that the quenching medium is lowered to below the lower limit of the filled annealing material before the quenched annealing material is removed from the quenching bath container, such that the quenching medium drips from the annealing material within the quenching bath container. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Einfüllen des Glühgutes der Behälter über dem auf das untere Niveau abgesenkten Abschreck­medium mit Schutzgas gefüllt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that before the filling of the annealing material, the container is filled with protective gas above the quenching medium lowered to the lower level. 7. Vorrichtung zum Abschrecken von in einem Ofen auf­geheizten Glühgut, die einen das Abschreckmedium aufnehmenden Abschreckbadbehälter aufweist, der eine obenliegende Öffnung zum Einfüllen des Glüh­gutes enthält, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tank (9) vorgesehen ist, der mit dem Abschreckbad­behälter (13) über eine Rohrleitung (14) verbunden ist, in der eine Pumpeneinrichtung (18, 19, 20) angeordnet ist, mittels der das Abschreckmedium aus dem Abschreckbadbehälter (13) in dem Tank (9) abpumpbar ist.7. Apparatus for quenching annealed material heated in a furnace, which has a quench bath containing the quenching medium and containing an overhead opening for filling the annealed material, characterized in that a tank (9) is provided which is connected to the quench bath container (13) a pipe (14) is connected, in which a pump device (18, 19, 20) is arranged, by means of which the quenching medium can be pumped out of the quenching bath container (13) in the tank (9). 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (18, 19, 20) im Sinne ei­nes beschleunigten Flutens des Abschreckbadbehäl­ters (13) auf Druckbetrieb umsteuerbar ist.8. The device according to claim 1, characterized in that the pump device (18, 19, 20) in the sense of an accelerated flooding of the quenching tank (13) can be reversed to pressure operation. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckbadbehälter (13) in dem Tank (9) angeordnet ist.9. The device according to claim 7, characterized in that the quenching tank (13) in the tank (9) is arranged. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (9) in seiner oberen Abdeckung (12) eine mit der Einfüllöffnung des Abschreckbadbehäl­ters (13) fluchtende Öffnung (22) aufweist.10. The device according to claim 9, characterized in that the tank (9) in its upper cover (12) with the filling opening of the quench bath container (13) aligned opening (22). 11. Vorrichtung nach den Ansprüche 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einfüllöffnung (22) des Abschreckbadbehälters (13) und/oder des Tanks (9) ein zwischen zwei Stellungen hin- und herbewegba­rer Schieber (24) zugeordnet ist, durch den die Einfüllöffnung (22) vor dem Fluten des Abschreck­badbehälters (13) verschließbar ist, und daß der Tank (9) und/oder der Behälter (13) eine Belüftungs­öffnung (35) aufweisen.11. The device according to claims 7 or 10, characterized in that the filling opening (22) of the quench bath tank (13) and / or the tank (9) is associated with a reciprocating slide (24) through which the Filling opening (22) can be closed before the quench bath container (13) is flooded, and that the tank (9) and / or the container (13) have a ventilation opening (35). 12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) unterhalbe der Untergrenze des in den Abschreckbadbehälter (13) eingeführten Glühgutes (2) in den Abschreckbadbehälter (13) ein­mündet.12. The apparatus according to claim 7, characterized in that the pipeline (14) opens below the lower limit of the annealing material (2) introduced into the quench bath container (13) into the quench bath container (13). 13. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (14) in dem Tank (9) einen vertikal nach oben verlaufenden Rohrabschnitt (16) aufweist, dessen obere Öffnung (17) unterhalb des betriebsmäßig niedrigsten Spiegels des Abschreck­mediums in dem Tank (9) liegt, und daß in dem Rohr­abschnitt (16) von seiner oberen Öffnung (17) her eine einen Propeller (18) tragende Ausgangswelle (19) einer Antriebseinrichtung (20) ragt, die zu­sammen mit dem Propeller (18) die Pumpeneinrich­tung bildet.13. The apparatus according to claim 7, characterized in that the pipe (14) in the tank (9) has a vertically upwardly extending pipe section (16), the upper opening (17) below the operationally lowest level of the quenching medium in the tank ( 9), and that in the pipe section (16) projects from its upper opening (17) an output shaft (19) carrying a propeller (18) of a drive device (20) which, together with the propeller (18), forms the pump device. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (20) außerhalb des Tanks (9) auf seiner oberen Abdeckung (12) befestigt ist und von einem Elektromotor gebildet ist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the drive device (20) outside the tank (9) on its upper cover (12) is fixed and is formed by an electric motor. 15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tank (9) und der Abschreckbadbehälter (13) durch eine an der Pumpeneinrichtung (18, 19, 21) vorbeiführende kalibrierbare Bypass-Verbindung (21) strömungsmäßig in Verbindung stehen, die zumindest in dem Abschreckbadbehälter (13) in des­sen unteren ständig gefluteten Bereich mündet.15. The apparatus according to claim 7, characterized in that the tank (9) and the quenching tank (13) by a by the pump device (18, 19, 21) past bypassable calibrated bypass connection (21) are in flow communication, at least in the quench bath tank (13) opens into its lower, constantly flooded area. 16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Abschreckbadbehälters (13) im wesentlichen an den Querschnitt eines das Glüh­gut (2) tragenden Werkstückträgers (26) angepaßt ist.16. The apparatus according to claim 7, characterized in that the cross section of the quench bath container (13) is substantially adapted to the cross section of a workpiece carrier (26) carrying the annealing material (2). 17. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Absenken des Glühgutes (2) in den Abschreck­badbehälter (13) und dem Herausheben aus dem Ab­schreckbadbehälter (13) eine Hubeinrichtung (27) mit einem das Glühgut (2) bzw. den Werkstückträger (26) tragenden Ausleger (32) vorgesehen ist, der mittels einer Vertikalführung (28, 29, 31) auf- und abbewegbar ist.17. The apparatus according to claim 7, characterized in that for lowering the annealing material (2) in the quenching bath container (13) and lifting out of the quenching bath container (13), a lifting device (27) with a the annealing material (2) or the workpiece carrier ( 26) carrying arm (32) is provided, which can be moved up and down by means of a vertical guide (28, 29, 31). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (32) einen nach oben ragenden Ständer (33) trägt, der das Glühgut (2) bzw. einen das Glühgut (2) tragenden Werkstückträger (26) aufnimmt, und daß der Ständer (33) derart bemessen ist, daß der Ausleger (32) auch in der angehobenen Stellung innerhalb des Tanks (9) bzw. des Abschreck­badbehälters (13) verbleibt, während der Ständer (33) durch die Einfüllöffnung (22) nach oben hindurch­ragt.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the boom (32) carries an upstanding stand (33) which receives the annealing material (2) or the workpiece (26) carrying the annealing material, and that Stand (33) is dimensioned such that the boom (32) remains in the raised position within the tank (9) or the quench bath container (13), while the stand (33) protrudes upwards through the filling opening (22). 19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Abschreckbadbehälters (13) an den Querschnitt des Werkstückträgers (26) sowie des sich davon wegerstreckenden Auslegers (32) an­gepaßt ist.19. The apparatus according to claim 17, characterized in that the cross section of the quenching bath container (13) to the cross section of the workpiece carrier (26) and the extending arm (32) is adapted. 20. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einfüllen von Schutzgas an dem Behälter (13) eine Leitung (41) angeschlossen ist, deren Mündung (42) in dem Behälter (13) möglichst dicht oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (37) des abgesenkten Ab­schreckmediums liegt.20. The apparatus according to claim 7, characterized in that for filling protective gas to the container (13) a line (41) is connected, the mouth (42) in the container (13) as close as possible above the liquid level (37) of the lowered Quenching medium.
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