EP0609492A1 - Holder plate for the partial heat treatment of articles - Google Patents
Holder plate for the partial heat treatment of articles Download PDFInfo
- Publication number
- EP0609492A1 EP0609492A1 EP93114885A EP93114885A EP0609492A1 EP 0609492 A1 EP0609492 A1 EP 0609492A1 EP 93114885 A EP93114885 A EP 93114885A EP 93114885 A EP93114885 A EP 93114885A EP 0609492 A1 EP0609492 A1 EP 0609492A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- holder according
- base plate
- radiation
- radiation shield
- lower layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D5/00—Supports, screens, or the like for the charge within the furnace
- F27D5/005—Supports specially adapted for holding elongated articles in an upright position, e.g. sparking plugs
-
- 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
- C21D2221/00—Treating localised areas of an article
- C21D2221/01—End parts (e.g. leading, trailing end)
Definitions
- the invention relates to a holder for partial heat treatment of tools having a clamping area and a work area, in particular drills, in furnaces, in particular vacuum chamber furnaces with pressurized gas quenching, the tools standing up on a base plate being guided by a perforated base plate and the base plate toward the furnace chamber with a radiation shield is provided.
- a receptacle for heat treatment tools is known, which is provided on the side facing the furnace chamber with a radiation shield.
- the base plate which is provided with holes for receiving the tools, is equipped with an insulating plate towards the furnace chamber, which is intended to reduce the heat transfer to the base plate.
- a radiation screen is applied to the insulating plate, which has a low heat emission value, ie reflects the heat radiation.
- the invention has for its object to provide a holder for partial heat treatment of tools in ovens, which allows a transition zone on the workpiece as small as possible and leads the workpieces sufficiently in the base plate while maintaining good thermal insulation.
- the surface of the radiation screen has a high emission factor for heat radiation and that the radiation screen is arranged directly on the base plate.
- the radiation shield is constructed in multiple layers in such a way that an uppermost layer facing the furnace chamber has the highest possible emission factor for thermal radiation, and the lower layers have the lowest possible emission factor for thermal radiation.
- the lower layers having a low heat emission factor reflect the incident heat radiation, so that the base plate is optimally insulated from the furnace chamber by the different emission or reflection factors of the individual layers of the radiation shield.
- the surface of the radiation shield facing the furnace chamber has a heat emission factor of 0.8 to 1.0, preferably 0.9.
- Polished metal surfaces, graphite or carbon fiber reinforced graphite (CFC), for example, have proven to be suitable materials for the surface of the radiation shield facing the furnace chamber.
- the layer thickness of the surface of the radiation shield is preferably between 0.5 and 2.5 mm. This small layer thickness of the surface of the radiation shield limits the amount of energy to be absorbed. The minimum thickness is limited by the mechanical properties of the materials, since these have to be resistant to the mechanical forces in the gas flow in the cooling phase.
- graphite and CFC in particular have proven themselves due to their long service life.
- graphite and CFC are characterized by low abrasion, which prevents contamination of the furnace interior with detached particles.
- the heat emission factors of the lower layers of the multilayer radiation shield are preferably between 0.03 and 0.3.
- thin metal sheets or metal foils with a layer thickness of 0.03 to 0.5 mm are used for the lower layers of the radiation shield. Since the lower layers consist of very thin sheets or foils, it is all the more important that the top layer has a high resistance to the gas flow, since this layer also serves as a protective layer for the thin lower layers.
- insulating gaps or insulating layers can be arranged between the individual layers. While the insulating layers consist of ceramic, for example, the insulating gaps are simple distances between the layers, which are created, for example, by a wavy application of the individual layers to one another.
- the material of the individual layers of the radiation shield is to be selected so that this material has a saturation vapor pressure which is lower than the working pressure of the furnace, since vapor deposits on the surfaces of the layers can have a severe impact on their emission or reflection properties.
- the individual layers can consist of different materials.
- a different material for each layer it is possible to use the emission or reflection properties of different materials at a desired location.
- Nickel and nickel alloys such as, for example, have been used as materials Chromium-nickel and copper-nickel alloys (Monel) have proven to be suitable because they have a low saturation vapor pressure and a low heat emission factor.
- the radiation shield consists of an upper layer and three lower layers.
- the design with a three-layer underlayer has proven to be sufficient if the materials are well coordinated with one another with their emission and reflection factors.
- Such a combination of materials results, for example, from the use of layers of nickel, copper and aluminum.
- the base plate is largely shielded from heat radiation by the three-layer underlayer, which means that the workpieces only have a short transition zone, since the radiation shield consists of only a few and, in addition, very thin layers.
- the hole dimension of the radiation shield for receiving the workpieces has a larger diameter than the hole dimension of the base plate.
- the base plate arranged under the base plate is arranged to be adjustable in height in order to workpieces of different lengths to be able to set the transition zone between the hardened work area and the unhardened clamping area at the desired location.
- furnace chamber 1 shows a furnace chamber 1 of a vacuum chamber furnace, which is provided with insulation 2 on the outside and is heated on the inside via heating elements 3.
- a holder 4 for receiving workpieces 5 which are to be subjected to a partial heat treatment in the furnace chamber 1.
- the holder 4 for receiving the workpieces 5 consists of a base frame 6, a base plate 7 and a base plate 9 provided with holes 8.
- the workpieces 5 are inserted into the holder 4 in such a way that they have a clamping area 10 on the base plate 7 which is not to be hardened rising from the bore 8 of the base plate 9 and project into the heatable furnace chamber 1 with their work area 11 to be hardened.
- the base plate 9 In order to isolate the base plate 9 from the furnace chamber 1, the base plate 9 has a radiation shield 12 on the side facing the furnace chamber 1, the surface 13 of which is thus obtained is that it first absorbs the incident heat radiation and then emits it back to the furnace chamber 1, which enables a homogeneous temperature distribution in the furnace chamber 1.
- FIG. 2 shows an enlarged cross section through the base plate 9 with a radiation screen 12 arranged thereon.
- the radiation screen is constructed in multiple layers. Under the layer 14 with the surface 13 having the large heat emission factor, three further layers 15 are arranged, each with a very small heat emission factor.
- the individual layers 15 are separated from one another by insulating gaps 16, which are produced by wavy laying of the layers 15. In this case, the individual layers 15 lie on one another only at individual contact points 17, so that no heat conduction can take place between the individual layers 15.
- fastening elements 18 are provided which connect the radiation shield 12 to the base plate 9.
- the heating elements 3 heat the furnace chamber 1 to the operating temperature of approximately 1,200 °.
- the base plate 9 of the holder 4, which guides the workpiece 5 does not heat up too much, so that the base plate 9 guided clamping area 10 is not heated up to the transition temperature.
- the base plate 9 is provided on the furnace chamber side with a radiation screen 12. The radiation screen 12 prevents excessive heating of the base plate 9 and thus the clamping area 10 of the workpiece 5 guided in the base plate 9.
- the base plate 7 is arranged in the base frame 6 of the holder 4 so as to be adjustable in height.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Halterung zur partiellen Wärmebehandlung von einen Einspannbereich und einen Arbeitsbereich aufweisenden Werkzeugen, insbesondere Bohrern, in Öfen, insbesondere Vakuumkammeröfen mit Druckgasabschreckung, wobei die Werkzeuge auf einer Bodenplatte aufstehend von einer gelochten Grundplatte geführt sind und die Grundplatte zur Ofenkammer hin mit einem Strahlungsschirm versehen ist.The invention relates to a holder for partial heat treatment of tools having a clamping area and a work area, in particular drills, in furnaces, in particular vacuum chamber furnaces with pressurized gas quenching, the tools standing up on a base plate being guided by a perforated base plate and the base plate toward the furnace chamber with a radiation shield is provided.
Aus der DE-OS 39 34 103 ist eine Aufnahme für einer Wärmebehandlung zu unterziehende Werkzeuge bekannt, die auf der der Ofenkammer zugewandten Seite mit einem Strahlungsschirm versehen ist. Bei dieser bekannten Halterung ist die zur Aufnahme der Werkzeuge mit Bohrungen versehene Grundplatte zur Ofenkammer hin mit einer Isolierplatte ausgestattet, die die Wärmeübertragung auf die Grundplatte vermindern soll. Als zusätzliche Schicht ist auf die Isolierplatte ein Strahlungschirm aufgebracht, der einen niedrigen Wärmeemissionswert aufweist, d. h. die Wärmestrahlung reflektiert. Diese Aufnahme bietet zwar die Möglichkeit, die Grundplatte gegenüber der Wärmestrahlung in der Ofenkammer zu isolieren, jedoch weisen die Werkzeuge eine große Übergangszone zwischen gehärtetem Arbeitsbereich und nicht gehärtetem Einspannbereich auf, da eine ausreichend isolierende Isolierplatte sehr dick ausgelegt werden muß. Ferner zeigen die zu härtenden Arbeitsbereiche der Werkzeuge einen unterschiedlichen Härteverlauf, da aufgrund des einen hohen Wärmereflexionswert aufweisenden Strahlungsschirmes die Wärmestrahlung von der Oberfläche des Strahlungsschirmes auf die Werkzeuge reflektiert wird und die Werkzeuge dadurch ungleichmäßig erwärmt werden.From DE-OS 39 34 103 a receptacle for heat treatment tools is known, which is provided on the side facing the furnace chamber with a radiation shield. In this known holder, the base plate, which is provided with holes for receiving the tools, is equipped with an insulating plate towards the furnace chamber, which is intended to reduce the heat transfer to the base plate. As an additional layer, a radiation screen is applied to the insulating plate, which has a low heat emission value, ie reflects the heat radiation. Although this recording offers the possibility of isolating the base plate from the heat radiation in the furnace chamber, the tools have a large transition zone between the hardened working area and the non-hardened clamping area, since a sufficiently insulating insulating plate must be designed to be very thick. Furthermore, the working areas of the tools to be hardened show a different course of hardness, since due to the radiation shield having a high heat reflection value, the heat radiation from the surface of the radiation screen is reflected on the tools and the tools are thereby heated unevenly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Halterung zur partiellen Wärmebehandlung von Werkzeugen in Öfen zu schaffen, die eine möglichst kleine Übergangszone am Werkstück ermöglicht und unter Beibehaltung einer guten Wärmedämmung die Werkstücke ausreichend in der Grundplatte führt.The invention has for its object to provide a holder for partial heat treatment of tools in ovens, which allows a transition zone on the workpiece as small as possible and leads the workpieces sufficiently in the base plate while maintaining good thermal insulation.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird vorgeschlagen, daß die Oberfläche des Strahlungsschirmes einen hohen Emissionsfaktor für Wärmestrahlung aufweist und daß der Strahlungsschirm direkt auf der Grundplatte angeordnet ist.To solve this problem, it is proposed that the surface of the radiation screen has a high emission factor for heat radiation and that the radiation screen is arranged directly on the base plate.
Mit einer derartigen Halterung zur partiellen Wärmebehandlung von Werkzeugen lassen sich sehr kurze Übergangszonen vom gehärtetem zum nicht gehärtetem Bereich des Werkstückes erzielen. Aufgrund des hohen Wärmeemissionsfaktors der Oberfläche des Strahlungsschirms wird der größte Teil der Wärmestrahlung zuerst absorbiert und anschließend wieder zur Heizkammer hin emittiert, wodurch eine homogene Temperaturverteilung in der Heizkammer ermöglicht wird. Der hohe Emissionsfaktor bzw. niedrige Reflexionsfaktor für Wärmestrahlung verhindert darüber hinaus die bei reiner Reflexion auftretende ungleichmäßige Erwärmung der Werkstücke. Durch die direkte Anordnung des Strahlungsschirmes auf der Grundplatte, d. h. ohne Zwischenschaltung einer Isolierplatte, kann die Übergangszone am Werkstück sehr klein gehalten werden.With such a holder for the partial heat treatment of tools, very short transition zones from the hardened to the non-hardened area of the workpiece can be achieved. Due to the high heat emission factor of the surface of the radiation shield, most of the heat radiation is first absorbed and then emitted back to the heating chamber, which enables a homogeneous temperature distribution in the heating chamber. The high emission factor or low reflection factor for thermal radiation also prevents the uneven heating of the workpieces that occurs with pure reflection. Due to the direct arrangement of the radiation shield on the base plate, i. H. without the interposition of an insulating plate, the transition zone on the workpiece can be kept very small.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Halterung ist der Strahlungsschirm mehrlagig so aufgebaut, daß eine oberste, der Ofenkammer zugewandte Schicht einen möglichst hohen Emissionsfaktor für Wärmestrahlung, und die unteren Schichten einen möglichst niedrigen Emissionsfaktor für Wärmestrahlung aufweisen. Bei diesem mehrlagigen Aufbau des Strahlungsschirmes reflektieren die einen niedrigen Wärmeemissionsfaktor aufweisenden unteren Schichten die auftreffende Wärmestrahlung, so daß durch die unterschiedlichen Emissions- bzw. Reflexionsfaktoren der einzelnen Schichten des Strahlungsschirmes die Grundplatte bestmöglich zur Ofenkammer hin isoliert ist.In a preferred embodiment of the holder, the radiation shield is constructed in multiple layers in such a way that an uppermost layer facing the furnace chamber has the highest possible emission factor for thermal radiation, and the lower layers have the lowest possible emission factor for thermal radiation. In this multilayer structure of the radiation shield, the lower layers having a low heat emission factor reflect the incident heat radiation, so that the base plate is optimally insulated from the furnace chamber by the different emission or reflection factors of the individual layers of the radiation shield.
Um eine ausreichende Emission der Wärmestrahlung zu gewährleisten, weist die der Ofenkammer zugewandte Oberfläche des Strahlungsschirmes einen Wärmeemissionsfaktor von 0,8 bis 1,0, vorzugsweise 0,9 auf. Als geeignete Materialien für die der Ofenkammer zugewandte Oberfläche des Strahlungsschirmes haben sich beispielsweise polierte Metalloberflächen, Graphit oder carbonfaserverstärkter Graphit (CFC) bewährt. Die Schichtdicke der Oberfläche des Strahlungsschirmes beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 2,5 mm. Durch diese geringe Schichtdicke der Oberfläche des Strahlungsschirmes wird die aufzunehmende Energiemenge begrenzt. Die minimale Dicke wird durch die mechanischen Eigenschaften der Materialien begrenzt, da diese gegen die mechanischen Kräfte bei der Gasströmung in der Kühlphase beständig sein müssen. Neben der Verwendung von polierten Metalloberflächen haben sich insbesondere Graphit und CFC aufgrund ihrer langen Lebensdauer bewährt. Darüber hinaus zeichnen sich Graphit und CFC durch einen geringen Abrieb aus, wodurch Verschmutzungen des Ofeninnenraums mit abgelösten Partikeln vermieden werden.In order to ensure sufficient emission of the thermal radiation, the surface of the radiation shield facing the furnace chamber has a heat emission factor of 0.8 to 1.0, preferably 0.9. Polished metal surfaces, graphite or carbon fiber reinforced graphite (CFC), for example, have proven to be suitable materials for the surface of the radiation shield facing the furnace chamber. The layer thickness of the surface of the radiation shield is preferably between 0.5 and 2.5 mm. This small layer thickness of the surface of the radiation shield limits the amount of energy to be absorbed. The minimum thickness is limited by the mechanical properties of the materials, since these have to be resistant to the mechanical forces in the gas flow in the cooling phase. In addition to the use of polished metal surfaces, graphite and CFC in particular have proven themselves due to their long service life. In addition, graphite and CFC are characterized by low abrasion, which prevents contamination of the furnace interior with detached particles.
Die Wärmeemissionsfaktoren der unteren Schichten des mehrlagigen Strahlungsschirmes liegen vorzugsweise zwischen 0,03 und 0,3. Zur Erzielung einer möglichst kurzen Übergangszone am WerkStück werden für die unteren Schichten des Strahlungsschirmes dünne Metallbleche oder Metallfolien mit einer Schichtdicke von 0,03 bis 0,5 mm verwendet. Da die unteren Schichten aus sehr dünnen Blechen oder Folien bestehen, ist es um so wichtiger, daß die oberste Schicht eine hohe Beständigkeit gegenüber der Gasströmung aufweist, da diese Schicht gleichzeitig als Schutzschicht für die dünnen unteren Schichten dient.The heat emission factors of the lower layers of the multilayer radiation shield are preferably between 0.03 and 0.3. To achieve the shortest possible transition zone on the workpiece thin metal sheets or metal foils with a layer thickness of 0.03 to 0.5 mm are used for the lower layers of the radiation shield. Since the lower layers consist of very thin sheets or foils, it is all the more important that the top layer has a high resistance to the gas flow, since this layer also serves as a protective layer for the thin lower layers.
Um die Wärmeleitung zwischen den einzelnen Schichten des Strahlungsschirmes bzw. dem Strahlungsschirm und der Grundplatte zu verringern, können Isolierspalte oder Isolierschichten zwischen den einzelnen Schichten angeordnet sein. Während die Isolierschichten beispielsweise aus Keramik bestehen, sind die Isolierspalte einfache Abstände zwischen den Schichten, die beispielsweise durch ein welliges Aufbringen der einzelnen Schichten aufeinander entstehen.In order to reduce the heat conduction between the individual layers of the radiation shield or the radiation shield and the base plate, insulating gaps or insulating layers can be arranged between the individual layers. While the insulating layers consist of ceramic, for example, the insulating gaps are simple distances between the layers, which are created, for example, by a wavy application of the individual layers to one another.
Das Material der einzelnen Schichten des Strahlungsschirmes ist so zu wählen, daß dieses Material einen Sättigungsdampfdruck aufweist, der niedriger ist als der Arbeitsdruck des Ofens, da Dampfablagerungen auf den Oberflächen der Schichten deren Emissions- bzw. Reflexionseigenschaften stark beeinträchtigen können.The material of the individual layers of the radiation shield is to be selected so that this material has a saturation vapor pressure which is lower than the working pressure of the furnace, since vapor deposits on the surfaces of the layers can have a severe impact on their emission or reflection properties.
Um bei einem mehrlagigen Strahlungsschirm eine bestmögliche Abschirmung der Grundplatte gegenüber der Wärmestrahlung zu erzielen, können die einzelnen Schichten aus verschiedenen Materialien bestehen. Durch die Verwendung eines jeweils anderen Materials für jede Schicht ist es möglich, die Emissions- bzw. Reflexionseigenschaften verschiedener Materialien an einer jeweils gewünschten Stelle gezielt einzusetzen. Als Materialien haben sich Nickel und Nickellegierungen, wie beispielsweise Chrom-Nickel- und Kupfer-Nickellegierungen (Monel) als geeignet erwiesen, da sie einen niedrigen Sättigungsdampfdruck und einen niedrigen Wärmeemissionsfaktor aufweisen.In order to achieve the best possible shielding of the base plate against heat radiation in the case of a multi-layer radiation shield, the individual layers can consist of different materials. By using a different material for each layer, it is possible to use the emission or reflection properties of different materials at a desired location. Nickel and nickel alloys, such as, for example, have been used as materials Chromium-nickel and copper-nickel alloys (Monel) have proven to be suitable because they have a low saturation vapor pressure and a low heat emission factor.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Halterung besteht der Strahlungsschirm aus einer oberen Schicht und drei unteren Schichten. Die Ausgestaltung mit einer dreilagigen Unterschicht hat sich als ausreichend erwiesen, wenn die Materialien mit ihren Emissions- bzw. Reflexionsfaktoren gut aufeinander abgestimmt sind. Eine solche Materialkombination ergibt sich beispielsweise bei der Verwendung von Schichten aus Nickel, Kupfer und Aluminium. Bei dieser Kombination wird die Grundplatte durch die dreilagige Unterschicht weitestgehend von der Wärmestrahlung abgeschirmt, wodurch die Werkstücke nur eine kurze Übergangszone aufweisen, da der Strahlungsschirm aus nur wenigen und darüber hinaus sehr dünnen Schichten besteht.In a preferred embodiment of a holder according to the invention, the radiation shield consists of an upper layer and three lower layers. The design with a three-layer underlayer has proven to be sufficient if the materials are well coordinated with one another with their emission and reflection factors. Such a combination of materials results, for example, from the use of layers of nickel, copper and aluminum. With this combination, the base plate is largely shielded from heat radiation by the three-layer underlayer, which means that the workpieces only have a short transition zone, since the radiation shield consists of only a few and, in addition, very thin layers.
Um bei der Verwendung eines Strahlungsschirmes mit einer Oberfläche aus Graphit oder CFC ein Aufkohlen durch einen Kontakt zwischen metallischem Werkstück und der Oberfläche des Strahlungsschirms zu verhindern, weist das Lochmaß des Strahlungsschirmes zur Aufnahme der Werkstücke einen größeren Durchmesser auf als das Lochmaß der Grundplatte.In order to prevent carburizing due to a contact between a metallic workpiece and the surface of the radiation shield when using a radiation shield with a graphite or CFC surface, the hole dimension of the radiation shield for receiving the workpieces has a larger diameter than the hole dimension of the base plate.
Zur Befestigung des Strahlungsschirmes an der Grundplatte wird vorgeschlagen, ein Material zu verwenden, das beim Kontakt mit Graphit oder CFC nicht aufkohlt. Als geeignete Materialien für diese Befestigungselemente haben sich beispielsweise Molybdän und Tantal erwiesen.To attach the radiation shield to the base plate, it is proposed to use a material that does not carburize when it comes into contact with graphite or CFC. Molybdenum and tantalum, for example, have proven to be suitable materials for these fastening elements.
Schließlich wird vorgeschlagen, daß die unter der Grundplatte angeordnete Bodenplatte höhenverstellbar angeordnet ist, um bei verschieden langen Werkstücken die Übergangszone zwischen gehärtetem Arbeitsbereich und nicht gehärtetem Einspannbereich an der gewünschten Stelle einstellen zu können.Finally, it is proposed that the base plate arranged under the base plate is arranged to be adjustable in height in order to workpieces of different lengths to be able to set the transition zone between the hardened work area and the unhardened clamping area at the desired location.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Halterung zur partiellen Wärmebehandlung von Werkzeugen wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:
- Fig. 1
- einen ausschnittweisen Längsschnitt durch eine Ofenkammer mit einer erfindungsgemäßen Halterung und
- Fig. 2
- einen vergrößerten Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Halterung entlang der Schnittlinie II-II gemäß Fig. 1.
- Fig. 1
- a fragmentary longitudinal section through an oven chamber with a holder according to the invention and
- Fig. 2
- 2 shows an enlarged cross section through a holder according to the invention along the section line II-II according to FIG. 1.
Fig. 1 zeigt eine Ofenkammer 1 eines Vakuumkammerofens, welche nach außen mit einer Isolierung 2 versehen ist und im Inneren über Heizelemente 3 beheizt wird. In der Ofenkammer 1 befindet sich eine Halterung 4 zur Aufnahme von Werkstücken 5, die in der Ofenkammer 1 einer partiellen Wärmebehandlung unterzogen werden sollen.1 shows a
Die Halterung 4 zur Aufnahme der Werkstücke 5 besteht aus einem Grundgestell 6, einer Bodenplatte 7 und einer mit Bohrungen 8 versehenen Grundplatte 9. Die Werkstücke 5 sind so in die Halterung 4 eingesetzt, daß sie mit einem nicht zu härtenden Einspannbereich 10 auf der Bodenplatte 7 aufstehend von der Bohrung 8 der Grundplatte 9 geführt werden und mit ihrem zu härtenden Arbeitsbereich 11 in die beheizbare Ofenkammer 1 hineinragen.The
Um die Grundplatte 9 gegenüber der Ofenkammer 1 zu isolieren, weist die Grundplatte 9 auf der der Ofenkammer 1 zugewandten Seite einen Strahlungsschirm 12 auf, dessen Oberfläche 13 so beschaffen ist, daß sie die auftreffende Wärmestrahlung zuerst absorbiert und anschließend wieder zur Ofenkammer 1 hin emittiert, wodurch eine homogene Temperaturverteilung in der Ofenkammer 1 ermöglicht wird.In order to isolate the
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch die Grundplatte 9 mit einem darauf angeordneten Strahlungsschirm 12. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Strahlungsschirm mehrlagig ausgebildet. Unter der Schicht 14 mit der den großen Wärmeemissionsfaktor aufweisenden Oberfläche 13 sind drei weitere Schichten 15 mit einem jeweils sehr kleinen Wärmeemissionsfaktor angeordnet. Die einzelnen Schichten 15 sind durch Isolierspalte 16 voneinander getrennt, welche durch ein welliges Verlegen der Schichten 15 erzeugt werden. Die einzelnen Schichten 15 liegen in diesem Fall nur an einzelnen Berührungsstellen 17 aufeinander, so daß keine Wärmeleitung zwischen den einzelnen Schichten 15 stattfinden kann.FIG. 2 shows an enlarged cross section through the
Um einen dauerhaften Halt zwischen dem Strahlungsschirm und der Grundplatte 9 auch bei der hohen mechanischen Belastung während der Gasabschreckung zu gewährleisten, sind Befestigungselemente 18 vorgesehen, die den Strahlungsschirm 12 mit der Grundplatte 9 verbinden.In order to ensure a permanent hold between the radiation shield and the
Beim Betrieb des Vakuumkammerofens erhitzen die Heizelemente 3 die Ofenkammer 1 auf die Betriebstemperatur von etwa 1.200°. Um im Werkstück 5 eine möglichst kurze Übergangszone zwischen zu härtendem Arbeitsbereich 11 und nicht zu härtendem Einspannbereich 10 zu erhalten ist es wichtig, daß sich die Grundplatte 9 der Halterung 4, welche das Werkstück 5 führt nicht zu stark erwärmt, damit der von der Grundplatte 9 geführte Einspannbereich 10 nicht bis auf die Umwandlungstemperatur erwärmt wird. Zur Isolierung der Grundplatte 9 gegenüber der Wärmestrahlung in der Ofenkammer 1 ist die Grundplatte 9 ofenkammerseitig mit einem Strahlungsschirm 12 versehen. Der Strahlungsschirm 12 verhindert ein übermäßiges Erwärmen der Grundplatte 9 und somit des in der Grundplatte 9 geführten Einspannbereiches 10 des Werkstückes 5. Aufgrund des Aufbaus des Strahlungsschirmes 12 aus einer oder mehreren dünnen Folien bestehenden Schichten 14, 15 ist es möglich, daß die Übergangszone im Werkstück 5 sehr klein ist. Zum Einstellen der genauen Lage der Übergangszone zwischen Einspannbereich 10 und Arbeitsbereich 11 verschieden langer Werkstücke 5 ist die Bodenplatte 7 höhenverstellbar in dem Grundgestell 6 der Halterung 4 angeordnet.When the vacuum chamber furnace is in operation, the
- 11
- OfenkammerFurnace chamber
- 22nd
- Isolierunginsulation
- 33rd
- HeizelementHeating element
- 44th
- Halterungbracket
- 55
- Werkstückworkpiece
- 66
- GrundgestellBase frame
- 77
- BodenplatteBase plate
- 88th
- Bohrungdrilling
- 99
- GrundplatteBase plate
- 1010th
- EinspannbereichClamping area
- 1111
- ArbeitsbereichWorkspace
- 1212th
- StrahlungsschirmRadiation shield
- 1313
- Oberflächesurface
- 1414
- Schicht (obere)Layer (upper)
- 1515
- Schicht (untere)Lower layer
- 1616
- IsolierspaltInsulating gap
- 1717th
- BerührungspunktPoint of contact
- 1818th
- BefestigungselementFastener
Claims (21)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche (13) des Strahlungsschirmes (12) einen hohen Emissionsfaktor für Wärmestrahlung aufweist und daß der Strahlungsschirm (12) direkt auf der Grundplatte (9) angeordnet ist.Holder for partial heat treatment of tools having a clamping area and a work area, in particular drills, in furnaces, in particular vacuum chamber furnaces with pressure gas quenching, the tools standing on a base plate being guided by a perforated base plate and the base plate being provided with a radiation shield toward the furnace chamber,
characterized by
that the surface (13) of the radiation screen (12) has a high emission factor for thermal radiation and that the radiation screen (12) is arranged directly on the base plate (9).
daß untere Schichten (15) einen möglichst niedrigen Emissionsfaktor für Wärmestrahlung aufweisen.Holder according to claim 1, characterized in that the radiation shield (12) is constructed in several layers, that the surface (13) of a layer (14) facing the furnace chamber (1) has the highest possible emission factor for thermal radiation and
that lower layers (15) have the lowest possible emission factor for heat radiation.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9301293U | 1993-01-30 | ||
| DE9301293U DE9301293U1 (en) | 1993-01-30 | 1993-01-30 | Holder for partial heat treatment of tools |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EP0609492A1 true EP0609492A1 (en) | 1994-08-10 |
| EP0609492B1 EP0609492B1 (en) | 1998-08-26 |
Family
ID=6888792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EP93114885A Expired - Lifetime EP0609492B1 (en) | 1993-01-30 | 1993-09-16 | Holder plate for the partial heat treatment of articles |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5417567A (en) |
| EP (1) | EP0609492B1 (en) |
| AT (1) | ATE170227T1 (en) |
| DE (2) | DE9301293U1 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19747257C2 (en) * | 1997-10-25 | 2001-04-26 | Geesthacht Gkss Forschung | Device for encapsulating blanks made of high-temperature metallic alloys |
| WO2003012158A1 (en) * | 2001-08-03 | 2003-02-13 | Mcgill University | An improved method for age-hardening of a superalloy |
| DE10356679A1 (en) | 2003-11-28 | 2005-07-21 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Process and apparatus for coating or heat treating BLISK aircraft gas turbine disks |
| CN1322148C (en) * | 2004-12-16 | 2007-06-20 | 上海汽车股份有限公司 | Quenching for material rack by high pressure gas |
| US9097463B2 (en) * | 2010-02-23 | 2015-08-04 | Ngk Insulators, Ltd. | Housing for heating and use method of the same, heating jig and use method of the same, and operation method of heating device |
| JP6500873B2 (en) * | 2016-10-21 | 2019-04-17 | トヨタ自動車株式会社 | Vacuum insulation structure |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3558113A (en) * | 1968-01-05 | 1971-01-26 | Schwarzkopf Dev Co | Radiation shields for furnaces |
| GB1471430A (en) * | 1974-11-14 | 1977-04-27 | Kortvelyessy L | High-temperature heat insulation shield |
| GB2095383A (en) * | 1981-03-21 | 1982-09-29 | Ipsen Ind Int Gmbh | Heat-treatment furnace |
| EP0422353A2 (en) * | 1989-10-12 | 1991-04-17 | Ipsen Industries International Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Furnace for the partial thermic treatment of tools |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE390759B (en) * | 1975-05-27 | 1977-01-17 | Asea Ab | CYLINDER-SHAPED ELEGANT OVEN FOR HANDLING MATERIAL AT HIGH TEMPERATURE IN A GAS AUTHOSPER UNDER HIGH PRESSURE |
| SE426663B (en) * | 1979-12-05 | 1983-02-07 | Asea Ab | VERTICAL OVEN FOR ISOSTATIC HEAT PRESSURE WITH HEAT INSULATION |
| US4512737A (en) * | 1983-05-23 | 1985-04-23 | Vacuum Furnace Systems Corporation | Hot zone arrangement for use in a vacuum furnace |
| JPH04227470A (en) * | 1990-06-05 | 1992-08-17 | Arthur Pfeiffer Vakuumtech Wetzlar Gmbh | Closing device in heat treatment equipment |
-
1993
- 1993-01-30 DE DE9301293U patent/DE9301293U1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-16 AT AT93114885T patent/ATE170227T1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-09-16 EP EP93114885A patent/EP0609492B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-09-16 DE DE59308929T patent/DE59308929D1/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-03 US US08/161,927 patent/US5417567A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3558113A (en) * | 1968-01-05 | 1971-01-26 | Schwarzkopf Dev Co | Radiation shields for furnaces |
| GB1471430A (en) * | 1974-11-14 | 1977-04-27 | Kortvelyessy L | High-temperature heat insulation shield |
| GB2095383A (en) * | 1981-03-21 | 1982-09-29 | Ipsen Ind Int Gmbh | Heat-treatment furnace |
| EP0422353A2 (en) * | 1989-10-12 | 1991-04-17 | Ipsen Industries International Gesellschaft Mit Beschränkter Haftung | Furnace for the partial thermic treatment of tools |
| DE3934103A1 (en) * | 1989-10-12 | 1991-04-25 | Ipsen Ind Int Gmbh | OVEN FOR PARTIAL HEAT TREATMENT OF TOOLS |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE9301293U1 (en) | 1993-03-11 |
| EP0609492B1 (en) | 1998-08-26 |
| US5417567A (en) | 1995-05-23 |
| DE59308929D1 (en) | 1998-10-01 |
| ATE170227T1 (en) | 1998-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0181385B1 (en) | Actively cooled installation | |
| DE69921886T2 (en) | Method for the treatment of prefabricated molded parts | |
| EP0422353A2 (en) | Furnace for the partial thermic treatment of tools | |
| DE2154842C3 (en) | Tubular insert for the nozzle of an inert gas welding torch that conducts the shielding gas | |
| EP1126747B1 (en) | Heating device for metallic pieces | |
| DE3111218A1 (en) | OVEN FOR HEAT TREATMENT OF DRILLS | |
| EP0609492B1 (en) | Holder plate for the partial heat treatment of articles | |
| EP0122434B1 (en) | Furnace for the partial heat treatment of tools | |
| EP0415038A1 (en) | Tubewall for a heatreactionroom | |
| DE3726134C2 (en) | ||
| DE1907252A1 (en) | Equipment for plasma processing of materials | |
| DE102006038925A1 (en) | Apparatus for heating a sample | |
| DE3435183C1 (en) | Spacers for hard soldering | |
| DE3303568C2 (en) | Process for the heat-resistant connection of graphite plates with one another or with metallic substrates | |
| DE68907072T2 (en) | Vacuum oven for thermal treatments. | |
| DE10016096C2 (en) | Furnace for annealing steel strips coiled into coils and method for annealing them | |
| DE102013101790A1 (en) | Temperature control device for controlling temperature of sheet metal plate of vehicle structure during manufacture, has cooling element for cooling insulation segment adjacent to segment region of second heating plate | |
| DE956259C (en) | Inductor for gradual surface hardening of gears | |
| DE29720203U1 (en) | Heated cutting tool | |
| DE102007034742B4 (en) | anode | |
| DE60319119T2 (en) | METHOD AND APPARATUS FOR MOUNTING OBJECTS | |
| DE3320657A1 (en) | Continuous vacuum furnace for a partial heat treatment of tools | |
| DE2005799A1 (en) | Slide rail or walking beam for warm furnace | |
| DE19845804C2 (en) | Method and arrangement for heating metal components with electron radiation in a vacuum chamber | |
| DE19808132B4 (en) | Component for transmitting and receiving infrared radiation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT CH DE ES FR GB IT LI |
|
| 17P | Request for examination filed |
Effective date: 19940722 |
|
| 17Q | First examination report despatched |
Effective date: 19970205 |
|
| RAP1 | Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred) |
Owner name: IPSEN INTERNATIONAL GMBH |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAG | Despatch of communication of intention to grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAH | Despatch of communication of intention to grant a patent |
Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA |
|
| GRAA | (expected) grant |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210 |
|
| AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: B1 Designated state(s): AT CH DE ES FR GB IT LI |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: IT Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED. Effective date: 19980826 Ref country code: GB Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 19980826 Ref country code: FR Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT Effective date: 19980826 Ref country code: ES Free format text: THE PATENT HAS BEEN ANNULLED BY A DECISION OF A NATIONAL AUTHORITY Effective date: 19980826 |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 170227 Country of ref document: AT Date of ref document: 19980915 Kind code of ref document: T |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: EP |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: NV Representative=s name: E. BLUM & CO. PATENTANWAELTE |
|
| REF | Corresponds to: |
Ref document number: 59308929 Country of ref document: DE Date of ref document: 19981001 |
|
| EN | Fr: translation not filed | ||
| GBV | Gb: ep patent (uk) treated as always having been void in accordance with gb section 77(7)/1977 [no translation filed] |
Effective date: 19980826 |
|
| PLBE | No opposition filed within time limit |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261 |
|
| STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT |
|
| 26N | No opposition filed | ||
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: CH Payment date: 20020816 Year of fee payment: 10 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Payment date: 20020827 Year of fee payment: 10 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: AT Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20030916 |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: LI Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20030930 Ref country code: CH Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20030930 |
|
| PGFP | Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Payment date: 20031113 Year of fee payment: 11 |
|
| REG | Reference to a national code |
Ref country code: CH Ref legal event code: PL |
|
| PG25 | Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo] |
Ref country code: DE Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES Effective date: 20050401 |