EP4179122A1

EP4179122A1 - Vorrichtung und verfahren für wassersprüh-abschreckung

Info

Publication number: EP4179122A1
Application number: EP21755366.8A
Authority: EP
Inventors: Volker Heuer; Christof Ziegler; Robin VIEL
Original assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Current assignee: ALD Vacuum Technologies GmbH
Priority date: 2020-07-07
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-05-17
Also published as: MX2023000442A; US20230250500A1; WO2022008599A1; DE102020117873A1

Abstract

Eine Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung umfasst – eine für die Aufnahme von metallischen Werkstücken ausgebildete und eingerichtete Abschreckkammer mit einem Chargenvolumen V₀ von 0,045 bis 3,5 m³; und – mindestens einen, für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff konfigurierten und mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Zerstäuber; wobei der mindestens eine Zerstäuber und die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet sind, einen Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 40 Vol.-% und einem Sauterdurchmesser von 20 bis 2000 µm sowie einen Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ von 0,05 bis 25 m³/s zu erzeugen.

Description

Vorrichtung und Verfahren für Wassersprüh-Abschreckung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die Abschreckung von metallischen Werkstücken nach einer thermochemischen Behandlung, wie Aufkohlen oder Carbonitrieren und umfasst mindestens einen für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildeten und eingerichteten Zerstäuber und eine mit dem Zerstäuber fluidisch verbundene Abschreckkammer.

Vorrichtungen zum Abschrecken von metallischen Werkstücken nach einer thermo- chemischen Behandlung sind im Stand der Technik bekannt. DE 102007 023 089 Al beschreibt ein Verfahren zum Abschrecken von metallischen Werkstücken nach dem induktiven Härten, bei dem Wasser mithilfe einer oder mehrerer Zweistoffdüsen in Luft oder Stickstoff zerstäubt und auf ein metallisches Werkstück gesprüht wird. Durch dynamische Regelung des Gas- und Wasser-Volumenstroms wird die Kühlrate variiert und die Kühlkurve des Werkstücks an Vorgabewerte angepasst. Durch eine Relativbewegung des Werkstücks oder der Zweistoffdüsen werden räumliche Schwankungen der Kühlrate ausgeglichen. Konventionell erfolgt die Abschreckung von thermochemisch behandelten Werkstücken in einem Bad aus Wasser, wässriger Polymerlösung oder Öl, oder in einem Gasstrom bei einem Druck von 5 bis 20 bar. Kühlbäder aus Öl oder wässriger Polymerlösung belasten die Umwelt in erheblichem Maß. Bei der Abschreckung im Wasserbad bildet sich eine isolierende Dampfschicht, die anfangs die Kühlung verlangsamt und anisotrop kollabiert, was in der Werkstückoberfläche ungleichmäßige Kühlung, Einsatzhärtungstiefe und Spannungen hervorruft. Demgegenüber wird bei Gasabschreckung eine relativ gleichförmige Kühlung erzielt. Allerdings ist der anlagentechnische Aufwand für Gasabschreckung hoch und der

Betrag der Kühlrate nach oben begrenzt.

Daher werden seit etwa 1960 Entwicklungen zur Abschreckung mittels Wasserbrause und Wassersprühung bzw. Wasserzerstäubung unternommen. Trotz zahlreicher Bemühungen hat sich - abgesehen von vereinzelten Anwendungen in der Stahlindustrie - die Abschreckung mittels Wasserbrause oder Wassersprühung in der thermochemischen Behandlungspraxis nicht etabliert. Die Gründe hierfür sind offenbar exzessiver Wasserbedarf und ungleichmäßige Benetzung bei Verwendung einer Wasserdusche und in geringerem Ausmaß auch bei der Wassersprüh-Abschreckung.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, die bestehenden Probleme zu überwinden und eine für den industriellen Einsatz geeignete Vorrichtung für die Wassersprüh-Abschreckung von thermochemisch behandelten, metallischen Werkstücken bereitzustellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung, umfassend

- eine für die Aufnahme von metallischen Werkstücken ausgebildete und eingerichtete Abschreckkammer mit einem Chargenvolumen V₀ von 0,045 bis 3,5 m³; und

- mindestens einen, für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff konfigurierten und mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Zerstäuber; wobei der mindestens eine Zerstäuber und die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet sind, einen Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 Vol.-% bis 40 Vol.-% und einem Sauter- durchmesser von 20 bis 2000 μm zu erzeugen und einen Sprühnebelfluss durch das Chargen- volumen V₀ von 0,05 m³/s bis 25 m³/s zu fördern oder den Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umzuwälzen.

Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale in beliebiger Kombination, insoweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, und denen zufolge:

- 0,045 m³ ≤ V₀ ≤ 0,4 m³, 0,2 m³ ≤ V₀ ≤ 0,6 m³, 0,4 m³ ≤ V₀ ≤ 0,8 m³,

0,6 m³ ≤ V₀ ≤ 1 m³, 0,8 m³ ≤ V₀ ≤ 1, m³ oder 1 m³ ≤ V₀ ≤ 1,5 m³ ist;

- 0,045 m³ ≤ V₀ ≤ 0,2 m³, 0,1 m³ ≤ V₀ ≤ 0,3 m³, 0,2 m³ ≤ V₀ ≤ 0,4 m³,

0,3 m³ ≤ V₀ ≤ 0,5 m³, 0,4 m³ ≤ V₀ ≤ 0,6 m³, 0,5 m³ ≤ V₀ ≤ 0,7 m³,

0,6 m³ ≤ V₀ ≤ 0,8 m³, 0,7 m³ ≤ V₀ ≤ 0,9 m³ 0,8 m³ ≤ V₀ ≤ 1 m³,

0,9 m³ ≤ V₀ ≤ 1,1 m³, 1 m³ ≤ V₀ ≤ 1,2 m³, 1,1 m³ ≤ V₀ ≤ 1,3 m³,

1,2 m³ ≤ V₀ ≤ 1,4 m³ oder 1,3 m³ ≤ V₀ ≤ 1,5 m³, ist;

1,0 m³ ≤ V₀ ≤ 2,0 m³, 1,5 m³ ≤ V₀ ≤ 2,5 m³, 2,0 m³ ≤ V₀ ≤ 3,0 m oder

2,5 m³ ≤ V₀ ≤ 3,5 m³ ist;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Breite von 40 cm bis 80 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 cm bis 120 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 80 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 cm bis

120 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 80 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Breite von 40 cm bis 150 cm hat; das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 cm bis 150 cm hat; das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 150 cm hat; - das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 cm bis 200 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 150 cm hat;

- der mindestens eine Zerstäuber 3 bis 20, 10 bis 30, 20 bis 40, 30 bis 50 oder 40 bis 60

Zerstäuberdüsen umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber 3 bis 10, 5 bis 15, 10 bis 20, 15 bis 25, 20 bis 30,

25 bis 35, 30 bis 40, 35 bis 45, 40 bis 50, 45 bis 55 oder 50 bis 60 Zerstäuberdüsen umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen

Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 20 Vol.-%, 10 bis 30 Vol.-% oder

20 bis 40 Vol.-% zu erzeugen;

Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 15 Vol.-%, 10 bis 20 Vol.-%,

15 bis 25 Vol.-%, 20 bis 30 Vol.-%, 25 bis 35 Vol.-% oder 30 bis 40 Vol.-% zu erzeugen;

- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 25 m³/s Sprühnebel zu erzeugen;

- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 0,3 m³/s,

0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s,

0,7 bis 0,9 m³/s oder 0,8 bis 1 m³/s Sprühnebel zu erzeugen;

- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 2 m³/s,

1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 9 bis 10 m³/s Sprühnebel zu erzeugen;

- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 4 m³/s,

2 bis 6 m³/s, 4 bis 8 m³/s, 6 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s,

14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s Sprühnebel zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch das

Chargenvolumen V₀ von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder

15 bis 25 m³/s zu erzeugen; - die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch das

Chargenvolumen V₀ von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s,

0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s, 0,8 bis 1 m³/s,

0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s, 1,1 bis 1,3 m³/s, 1,2 bis 1,4 m³/s, 1,3 bis 1,5 m³/s,

1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s zu erzeugen;

Chargenvolumen V₀ von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s,

4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, den Sprühnebel im Chargen- volumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s umzuwälzen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, den Sprühnebel im Chargen- volumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s,

0,7 bis 0,9 m³/s, 0,8 bis 1 m³/s, 0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s, 1,1 bis 1,3 m³/s,

1,2 bis 1,4 m³/s, 1,3 bis 1,5 m³/s, 1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s,

1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s umzuwälzen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, den Sprühnebel im Chargen- volumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s umzuwälzen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, den Sprühnebel im Chargen- volumen Vo mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s umzuwälzen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Sprühnebeldurchsatz von 0,05 bis 25 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Sprühnebeldurchsatz von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s oder 0,8 bis 1 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Sprühnebeldurchsatz von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 9 bis 10 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Sprühnebeldurchsatz von 0,05 bis 4 m³/s, 2 bis 6 m³/s, 4 bis 8 m³/s, 6 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s zu erzeugen;

- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere Zerstäuberdüsen umfasst;

- eine oder mehrere Zerstäuberdüsen einen Dralleinsatz umfassen;

- der mindestens eine Zerstäuber ein oder mehrere Wasser-Regelventile umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber ein oder mehrere Gas-Regelventile umfasst;

- die Vorrichtung einen mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenen Wasserdruckbehälter umfasst;

- die Vorrichtung einen mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenen Gasdruckbehälter umfasst;

- die Vorrichtung eine mit dem mindestens einen Zerstäuber oder dem Wasserdruck- behälter fluidisch verbundene Wasserpumpe umfasst;

- die Vorrichtung ein mit dem mindestens einen Zerstäuber oder dem Gasdruckbehälter fluidisch verbundenes Gebläse oder Kompressor umfasst;

- die Vorrichtung eine mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundene Wasserpumpe umfasst;

- die Vorrichtung ein mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenes Gebläse oder Kompressor umfasst;

- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst;

- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 10, 3 bis 15, 10 bis 20, 15 bis 25, 20 bis 30, 25 bis 35, 30 bis 40, 35 bis 45, 40 bis 50, 45 bis 55 oder 50 bis 60 Zerstäuberdüsen umfasst; - die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer Referenz- achse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von

0 bis 20 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 160 bis 180 Grad einschließt;

- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer Referenz- achse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von

0 bis 30 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von

150 bis 180 Grad einschließt;

- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer Referenz- achse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten

Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von

0 bis 45 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 135 bis 180 Grad einschließt; - die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer vertikalen Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 20 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 160 bis 180 Grad einschließt; - die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer vertikalen Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 30 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 150 bis 180 Grad einschließt;

- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst, die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in der Abschreckkammer angeordnet und entlang einer vertikalen Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des ersten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 45 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 135 bis 180 Grad einschließt;

- ein minimaler Abstand zwischen den Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und den Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers 10 bis 150 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen den Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und den Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers 10 bis 100 cm oder 70 bis 150 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen den Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und den Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers 10 bis 30 cm, 20 bis 40 cm, 30 bis 50 cm, 40 bis 60 cm, 50 bis 70 cm, 60 bis 80 cm, 70 bis 90 cm, 80 bis 100 cm, 90 bis 110 cm, 100 bis 120 cm, 110 bis 130 cm, 120 bis 140 cm oder 130 bis 150 cm beträgt;

- Auslässe der Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet sind;

- Auslässe der Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind;

- Auslässe der Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet sind, Auslässe der Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind und die Abschreckvorrichtung eine in vertikaler Richtung zwischen der ersten und zweiten horizontalen Ebene angeordnete Aufnahme für einen Chargenträger umfasst;

- Auslässe der Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet sind, Auslässe der Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind, die Abschreckvorrichtung eine erste und zweite Aufnahme für einen ersten und zweiten Chargenträger umfasst und die erste und zweite Aufnahme in vertikaler Richtung zwischen der ersten und zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen regelmäßigen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen regelmäßigen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen rechteckigen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen rechteckigen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen, hexagonalen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen, hexagonalen Raster angeordnet sind;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in gleicher Weise ausgebildet und konfiguriert sind;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in gleicher Weise ausgebildet und konfiguriert sind;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² gleichmäßig mit Wassersprühnebel zu beaufschlagen;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² gleichmäßig mit Wassersprühnebel zu beaufschlagen;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprüh- nebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s; - die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprüh- nebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ v_z ≤ 25 m/s oder 20 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s;

- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprüh- nebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit

0,5 m/s ≤ v_z ≤ 4 m/s, 2 m/s ≤ v_z ≤ 6 m/s 4 m/s ≤ v_z ≤ 8 m/s, 6 m/s ≤ v_z ≤ 10 m/s, 8 m/s ≤ v_z ≤ 12 m/s, 10 m/s ≤ v_z ≤ 14 m/s 12 m/s ≤ v_z ≤ 16 m/s, 14 m/s ≤ v_z ≤ 18 m/s, 16 m/s ≤ v_z ≤ 20 m/s, 18 m/s ≤ v_z ≤ 22 m/s, 20 m/s ≤ v_z ≤ 24 m/s, 22 m/s ≤ v_z ≤ 26 m/s, 24 m/s ≤ v_z ≤ 28 m/s, 26 m/s ≤ v_z ≤ 30 m/s, 28 m/s ≤ v_z ≤ 32 m/s oder 30 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprühnebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprühnebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ v_z ≤ 25 m/s oder 20 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s;

- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprühnebel zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 4 m/s, 2 m/s ≤ v_z ≤ 6 m/s , 4 m/s ≤ v_z ≤ 8 m/s,

6 m/s ≤ v_z ≤ 10 m/s, 8 m/s ≤ v_z ≤ 12 m/s, , 10 m/s ≤ v_z ≤ 14 m/s 12 m/s ≤ v_z ≤ 16 m/s, 14 m/s ≤ v_z ≤ 18 m/s, 16 m/s ≤ v_z ≤ 20 m/s, 18 m/s ≤ v_z ≤ 22 m/s, 20 m/s ≤ v_z ≤ 24 m/s, 22 m/s ≤ v_z ≤ 26 m/s, 24 m/s ≤ v_z ≤ 28 m/s, 26 m/s ≤ v_z ≤ 30 m/s, 28 m/s ≤ v_z ≤ 32 m/s oder 30 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s; - die Vorrichtung mindestens eine, in der Abschreckkammer angeordnete und mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundene Düsenkammer mit 6 bis 10000 Sprühdüsen mit einer Querschnittsfläche von jeweils 0,25 π mm² bis 25 π mm² umfasst;

- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 0 bis 20 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 160 bis 180 Grad einschließt;

- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 0 bis 30 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 150 bis 180 Grad einschließt;

- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 0 bis 45 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 135 bis 180 Grad einschließt;

- ein minimaler Abstand zwischen den Sprühdüsen der ersten Düsenkammer und den Sprühdüsen der zweiten Düsenkammer 10 bis 50 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen einem Auslass des mindestens einen Zerstäubers und einem Auslass der Düsenkammer 5 bis 50 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen einem Auslass des mindestens einen Zerstäubers und einem Auslass der Düsenkammer 10 bis 50 cm, 15 bis 50 cm, 20 bis 50 cm, 25 bis 50 cm, 30 bis 50 cm, 35 bis 50 cm, 40 bis 50 cm oder 45 bis 50 cm beträgt;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der zweiten Leitung verbindet und ein Regelventil in der ersten Leitung angeordnet ist; - der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die erste Leitung den

Wasserdruckbehälter mit der zweiten Leitung verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung und ein zweites Regelventil in der zweiten Leitung zwischen dem Gasdruckbehälter und einer Einmündung der ersten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die erste Leitung den

Wasserdruckbehälter mit einer als Zerstäuberdüse ausgebildeten Einmündung in die zweite Leitung verbindet und ein Regelventil in der ersten Leitung angeordnet ist;

Wasserdruckbehälter mit einer als Zerstäuberdüse ausgebildeten Einmündung in die zweite Leitung verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung und ein zweites Regelventil in der zweiten Leitung zwischen dem Gasdruckbehälter und der Einmündung der ersten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, in der zweiten Leitung eine Venturi-Düse angeordnet ist, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Venturi- Düse verbindet und ein Regelventil in der ersten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, in der zweiten Leitung eine Venturi-Düse angeordnet ist, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Venturi- Düse verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung und ein zweites Regelventil in derzweiten Leitung zwischen dem Gasdruckbehälter und der Venturi-Düse angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der ersten Leitung verbindet und ein Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der ersten Leitung verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung zwischen dem Wasserdruckbehälter und einer Einmündung der zweiten Leitung und ein zweites Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist; - der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit einer als Gasdüse ausgebildeten Einmündung in die erste Leitung verbindet und ein Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit einer als Gasdüse ausgebildeten Einmündung in die erste Leitung verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung zwischen dem Wasserdruck- behälter und der Einmündung der zweiten Leitung und ein zweites Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, in der ersten Leitung eine Venturi-Düse angeordnet ist, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Venturi- Düse verbindet und ein Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die erste Leitung den Wasserdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, in der ersten Leitung eine Venturi-Düse angeordnet ist, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Venturi- Düse verbindet, ein erstes Regelventil in der ersten Leitung zwischen dem Wasserdruck- behälter und der Venturi-Düse und ein zweites Regelventil in der zweiten Leitung angeordnet ist;

- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s ausgerüstet ist;

- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s ausgerüstet ist;

- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem

Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s,

1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s ausgerüstet ist;

- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s ausgerüstet ist; - die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s ausgerüstet ist;

- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s,

5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s zu erzeugen;

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m³/s,

1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s zu erzeugen;

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s,

7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s zu erzeugen;

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s,

16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s zu erzeugen;

- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umfasst;

- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s umfasst; - die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s, 0,8 bis 1 m³/s, 0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s,

1,1 bis 1,3 m³/s, 1,2 bis 1,4 m³/s, 1,3 bis 1,5 m³/s, 1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s umfasst;

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s,

6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s umfasst;

Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s,

14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s umfasst;

- der Rezirkulationsantrieb als Ventilator oder Gebläse ausgebildet ist;

- der Rezirkulationsantrieb einen oder mehrere als Ventilatoren umfasst;

- der Rezirkulationsantrieb ein oder mehrere Gebläse umfasst;

- der Rezirkulator mit der Abschreckkammer über eine, zwei oder mehrere Rezirkulations- leitungen fluidisch verbunden ist;

- der Rezirkulator einen oder mehrere Zerstäuber umfasst;

- die Vorrichtung einen für die Erzeugung eines Gasdrucks von 1 bis 20 bar ausgebildeten und eingerichteten Kompressor umfasst;

- die Vorrichtung ein für die Erzeugung eines Gasdrucks von 1 bis 20 bar ausgebildetes und eingerichtetes Gebläse umfasst;

- der Kompressor oder das Gebläse für die Erzeugung eines Gasdrucks von 2 bis 20 bar, 3 bis 20 bar, 4 bis 20 bar, 5 bis 20 bar, 6 bis 20 bar, 7 bis 20 bar, 8 bis 20 bar, 9 bis 20 bar oder 10 bis 20 bar ausgebildet und eingerichtet ist;

- die Vorrichtung einen für einen Gasdruck von 1 bis 20 bar ausgebildeten und eingerichteten und mit dem Kompressor oder Gebläse verbundenen Gasdruckbehälter umfasst; - der Gasdruckbehälter für einen Gasdruck von 2 bis 20 bar, 3 bis 20 bar, 4 bis 20 bar, 5 bis

20 bar, 6 bis 20 bar, 7 bis 20 bar, 8 bis 20 bar, 9 bis 20 bar oder 10 bis 20 bar ausgebildet und eingerichtet ist;

- die Vorrichtung eine für die Erzeugung eines hydraulischen Drucks von 1 bis 20 bar ausgebildete und eingerichtete Hydraulikpumpe umfasst;

- die Hydraulikpumpe für die Erzeugung eines hydraulischen Drucks von 2 bis 20 bar, 3 bis 20 bar, 4 bis 20 bar, 5 bis 20 bar, 6 bis 20 bar, 7 bis 20 bar, 8 bis 20 bar, 9 bis 20 bar oder 10 bis 20 bar ausgebildet und eingerichtet ist;

- die Vorrichtung einen für einen hydraulischen Druck von 1 bis 20 bar ausgebildeten und eingerichteten und mit der Hydraulikpumpe verbundenen Wasserdruckbehälter umfasst;

- der Wasserdruckbehälter für einen hydraulischen Druck von 2 bis 20 bar, 3 bis 20 bar, 4 bis 20 bar, 5 bis 20 bar, 6 bis 20 bar, 7 bis 20 bar, 8 bis 20 bar, 9 bis 20 bar oder 10 bis

20 bar ausgebildet und eingerichtet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber fluidisch mit dem Gasdruckbehälter verbunden ist;

- der mindestens eine Zerstäuber fluidisch mit dem Wasserdruckbehälter verbunden ist;

- der mindestens eine Zerstäuber ein erstes Regelventil für die Regelung eines aus dem Wasserdruckbehälter zufließenden Volumenstroms umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber ein zweites Regelventil für die Regelung eines aus dem Gasdruckbehälter zufließenden Volumenstroms umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Zerstäuberdüsen umfasst;

- die mindestens eine Zerstäuberdüse als einfache Lochdüse ausgebildet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Wasserdüsen umfasst;

- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Venturi-Düsen umfasst;

- die Vorrichtung 2 bis 20 Zerstäuber, 2 bis 14 Zerstäuber oder 10 bis 20 Zerstäuber umfasst;

- die Vorrichtung 2 bis 6 Zerstäuber, 4 bis 8 Zerstäuber, 6 bis 10 Zerstäuber, 8 bis 12 Zerstäuber, 10 bis 14 Zerstäuber, 12 bis 16 Zerstäuber, 14 bis 18 Zerstäuber oder 16 bis 20 Zerstäuber umfasst; - die Vorrichtung 2 bis 20 Düsenkammern, 2 bis 14 Düsenkammern oder 10 bis 20 Düsen- kammern umfasst;

- die Vorrichtung 2 bis 6 Düsenkammern, 4 bis 8 Düsenkammern, 6 bis 10 Düsenkammern, 8 bis 12 Düsenkammern, 10 bis 14 Düsenkammern, 12 bis 16 Düsenkammern, 14 bis 18 Düsenkammern oder 16 bis 20 Düsenkammern umfasst;

- zwei oder mehr Düsenkammern fluidisch mit einem Zerstäuber verbunden ist;

- zwei oder mehr Düsenkammern fluidisch mit demselben Zerstäuber verbunden ist;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als Bohrlöcher ausgebildet sind;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als zylindrische Bohrlöcher ausgebildet sind;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als photolithografisch erzeugte Aperturen ausgebildet sind;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer eine Öffnung mit polygonaler, kreisförmiger oder elliptischer Kontur haben;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer eine offene Querschnittsfläche mit polygonaler, kreisförmiger oder elliptischer Kontur haben;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Richtung einer Flächenormalen ihrer offenen Querschnittsfläche eine Ausdehnung L mit 0,5 mm ≤ L ≤ 10 mm haben;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Richtung einer Flächenormalen ihrer offenen Querschnittsfläche eine Länge L mit 0,5 mm ≤ L ≤ 10 mm haben;

- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Richtung einer Flächenormalen ihrer offenen Querschnittsfläche eine Ausdehnung oder Länge L mit 0,5 mm ≤ L ≤ 6 mm, 5 mm ≤ L ≤ 10 mm, 0,5 mm ≤ L ≤ 2 mm, 1 mm ≤ L ≤ 3 mm,

2 mm ≤ L ≤ 4 mm, 3 mm ≤ L ≤ 5 mm, 4 mm ≤ L ≤ 6 mm, 5 mm ≤ L ≤ 7 mm,

6 mm ≤ L ≤ 8 mm, 7 mm ≤ L ≤ 9 mm oder 8 mm ≤ L ≤ 10 mm haben;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer 6 bis 60 Sprühdüsen, 50 bis 100

Sprühdüsen, 6 bis 120 Sprühdüsen oder 100 bis 200 Sprühdüsen umfasst;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer 6 bis 15 Sprühdüsen, 10 bis 20 Sprühdüsen, 15 bis 25 Sprühdüsen, 20 bis 40 Sprühdüsen, 30 bis 50 Sprühdüsen, 40 bis 60 Sprühdüsen, 50 bis 70 Sprühdüsen, 60 bis 80 Sprühdüsen, 70 bis 90 Sprühdüsen oder 80 bis 100 Sprühdüsen umfasst; - der Auslass der mindestens einen Düsenkammer 6 bis 400 Sprühdüsen, 200 bis 600

Sprühdüsen, 500 bis 900 Sprühdüsen, 700 bis 1100 Sprühdüsen, 900 bis 1300

Sprühdüsen, 1100 bis 1500 Sprühdüsen, 1300 bis 1700 Sprühdüsen, 1500 bis 1900

Sprühdüsen, 1700 bis 2100 Sprühdüsen, 1000 bis 3000 Sprühdüsen, 2000 bis 4000

Sprühdüsen, 3000 bis 5000 Sprühdüsen, 4000 bis 6000 Sprühdüsen, 5000 bis 7000

Sprühdüsen, 6000 bis 8000 Sprühdüsen, 7000 bis 9000 Sprühdüsen oder 8000 bis 10000 Sprühdüsen umfasst;

- jede Sprühdüse der Düsenkammer unabhängig voneinander eine Querschnittsfläche von 0,25 π mm² bis 10 π mm², 5 π mm² bis 15 π mm², 10 π mm² bis 20 π mm² oder 15 π mm² bis 25 π mm² aufweist;

- jede Sprühdüse der Düsenkammer unabhängig voneinander eine Querschnittsfläche von 0,25 π mm² bis 2 π mm², 1 π mm² bis 3 π mm², 2 π mm² bis 4 π mm², 3 π mm² bis 5 π mm², 4 π mm² bis 6 π mm², 5 π mm² bis 7 π mm², 6 π mm² bis 8 π mm², 7 π mm² bis 9 π mm², 8 π mm² bis 10 π mm², 9 π mm² bis 11 π mm², 10 π mm² bis 12 π mm², 11 π mm² bis 13 π mm², 12 π mm² bis 14 π mm², 13 π mm² bis 15 π mm², 14 π mm² bis 16 π mm², 15 π mm² bis 17 π mm², 16 π mm² bis 18 π mm², 17 π mm² bis 19 π mm², 18 π mm² bis 20 π mm², 19 π mm² bis 21 π mm², 20 π mm² bis 22 π mm², 21 π mm² bis 23 π mm², 22 π mm² bis 24 π mm² oder 23 π mm² bis 25 π mm² aufweist;

- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite

Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine

Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 0 bis 30 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 150 bis 180 Grad einschließt;

Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eine

Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 0 bis 45 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel von 135 bis 180 Grad einschließt; - entlang der Referenzachse ein lichter Abstand zwischen der ersten und zweiten Düsenkammer 10 bis 100 cm beträgt;

- die mindestens eine Düsenkammer eine Lochblende mit 6 bis 10000 Löchern umfasst;

- die mindestens eine Düsenkammer eine Lochblende mit 6 bis 10000 Löchern mit einer Querschnittsfläche von jeweils 0,25 π mm² bis 25 π mm² umfasst;

- die mindestens eine Düsenkammer ein Gitter mit 6 bis 10000 Maschenöffnungen umfasst;

- die mindestens eine Düsenkammer ein Gitter mit 6 bis 10000 Maschenöffnungen mit einer Querschnittsfläche von jeweils 0,25 π mm² bis 25 π mm² umfasst;

- die mindestens eine Düsenkammer eine erste und zweite Lochblende mit jeweils 6 bis 10000 Löchern umfasst, wobei die zweite Lochblende relativ zu der ersten Lochblende verschiebbar ist;

- die mindestens eine Düsenkammer eine erste, zweite und dritte Lochblende mit jeweils 6 bis 10000 Löchern umfasst, wobei die zweite und dritte Lochblende unabhängig voneinander relativ zu der ersten Lochblende verschiebbar sind;

- die mindestens eine Düsenkammer eine, zwei oder drei Lochblenden umfasst, die jeweils als Platte aus einem polymeren, metallischen oder keramischen Werkstoff ausgebildet und mit 6 bis 10000 Lochbohrungen ausgerüstet sind;

- die mindestens eine Düsenkammer eine, zwei oder drei Lochblenden umfasst, die jeweils als Platte aus einem polymeren, metallischen oder keramischen Werkstoff ausgebildet und mit 6 bis 10000 Ätzlöchern ausgerüstet sind;

- die mindestens eine Düsenkammer ein erstes und zweites Gitter mit jeweils 6 bis 10000 Maschenöffnungen umfasst, wobei das zweite Gitter relativ zu dem ersten Gitter verschiebbar ist;

- die mindestens eine Düsenkammer ein erstes, zweites und drittes Gitter mit jeweils 6 bis 10000 Löchern umfasst, wobei das zweite und dritte Gitter unabhängig voneinander relativ zu dem ersten Gitter verschiebbar sind;

- die mindestens eine Düsenkammer ein, zwei oder drei Gitter umfasst, die jeweils aus einem polymeren oder metallischen Werkstoff gefertigt sind und jeweils 6 bis 10000 Maschenöffnungen aufweisen;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Porosität von 4 % bis 90 % aufweist; - der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Porosität von 4 % bis 50 % oder 40 % bis 90 % aufweist;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Porosität von 4 % bis 15 %, 10 % bis 20 %, 15 % bis 25 %, 20 % bis 30 %, 25 % bis 35 %, 30 % bis 40 %, 35 % bis 45 %, 40 % bis 50 %, 45 % bis 55 %, 50 % bis 60 %, 55 % bis 65 %, 60 % bis 70 %, 65 % bis 75 %, 70 % bis 80 %, 75 % bis 85 % oder 80 % bis 90 % aufweist;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Fläche von 0,01 bis 2 m² aufweist;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Fläche von 0,01 bis 1,1 m² oder 0,9 bis 2,0 m² aufweist;

- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Fläche von 0,01 bis 0,2 m², 0,1 bis 0,3 m², 0,2 bis 0,4 m², 0,3 bis 0,5 m², 0,4 bis 0,6 m², 0,5 bis 0,7 m², 0,6 bis 0,8 m², 0,7 bis 0,9 m², 0,8 bis 1,0 m², 0,9 bis 1,1 m², 1,0 bis 1,2 m², 1,1 bis 1,3 m², 1,2 bis 1,4 m², 1,3 bis 1,5 m², 1,4 bis 1,6 m², 1,5 bis 1,7 m², 1,6 bis 1,8 m², 1,7 bis 1,9 m² oder 1,8 bis 2,0 m² aufweist;

- die mindestens eine Düsenkammer ringförmig ausgebildet ist;

- die Vorrichtung 2 bis 20 ringförmig ausgebildete und konzentrisch zueinander angeordnete Düsenkammern umfasst;

- die Vorrichtung 2 bis 20, 2 bis 14 oder 10 bis 20 ringförmig ausgebildete und konzentrisch zueinander angeordnete Düsenkammern umfasst;

- die Vorrichtung 2 bis 6, 4 bis 8, 6 bis 10, 8 bis 12, 10 bis 14, 12 bis 16, 14 bis 18 oder 16 bis 20 ringförmig ausgebildete und konzentrisch zueinander angeordnete Düsen- kammern umfasst;

- die Vorrichtung ein Gehäuse umfasst;

- die Vorrichtung ein Gehäuse mit ein oder zwei Öffnungen umfasst;

- die Vorrichtung ein Gehäuse mit ein oder zwei Öffnungen für eine Beladung mit einem Chargenträger mit darauf angeordneten Werkstücken umfasst;

- die Vorrichtung ein Gehäuse mit einer oder zwei Türen zum Schließen der einen oder zwei Öffnungen umfasst;

- die Vorrichtung eine oder mehrere Chargenträger-Aufnahmen für einen oder mehrere Chargenträger umfasst; - die Vorrichtung eine Chargenträger-Aufnahme für einen Chargenträger mit darauf angeordneten Werkstücken umfasst;

- eine oder mehrere Düsenkammern in Richtung einer vertikalen Referenzachse oberhalb der Aufnahme für den Chargenträger angeordnet sind; - eine oder mehrere Düsenkammern in Richtung einer vertikalen Referenzachse unterhalb der Aufnahme für den Chargenträger angeordnet sind;

- in Richtung einer vertikalen Referenzachse mindestens eine erste Düsenkammer oberhalb und mindestens eine zweite Düsenkammer unterhalb der Aufnahme für den Chargenträger angeordnet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 20 Grad und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 160 bis 180 Grad einschließt;

- in Richtung einer vertikalen Referenzachse mindestens eine erste Düsenkammer oberhalb und mindestens eine zweite Düsenkammer unterhalb der Aufnahme für den

Chargenträger angeordnet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 30 Grad und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 150 bis 180 Grad einschließt;

- in Richtung einer vertikalen Referenzachse mindestens eine erste Düsenkammer oberhalb und mindestens eine zweite Düsenkammer unterhalb der Aufnahme für den Chargenträger angeordnet sind, eine Längsachse jeder Sprühdüse der ersten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 0 bis 45 Grad und eine Längsachse jeder Sprühdüse der zweiten Düsenkammer unabhängig voneinander mit der vertikalen Referenzachse einen Winkel von 135 bis 180 Grad einschließt;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst, die in einem unteren Bereich der Abschreckkammer angeordnet ist;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne als unterer Boden der Abschreckkammer ausgebildet ist;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Wasserabscheider verbunden ist; - die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Wärmetauscher für Kondenswasser-Kühlung verbunden ist;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Wasserfilter verbunden ist;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Speicherbehälter verbunden ist;

- der Wasserabscheider hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist;

- der Wärmetauscher hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist;

- der Wasserfilter hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist;

- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst, die Wanne fluidisch mit einem Speicherbehälter und dem mindestens einen Zerstäuber verbunden ist, wobei der Speicherbehälter hydraulisch zwischen der Wanne und dem mindestens einen Zerstäuber angeordnet ist;

- die Vorrichtung einen Wassertank umfasst;

- der Wassertank fluidisch mit der Hydraulikpumpe verbunden ist;

- der Wassertank über eine Versorgungsleitung mit der Hydraulikpumpe verbunden ist;

- die Vorrichtung einen Wasserabscheider umfasst;

- der Wasserabscheider als Drall-Tropfenabscheider ausgebildet ist;

- der Wasserabscheider einen wassergekühlten Wärmetauscher umfasst;

- der Wasserabscheider fluidisch mit dem Wassertank verbunden ist;

- der Wasserabscheider über eine Rückführleitung mit dem Wassertank verbunden ist;

- in der Rückführleitung eine Förderpumpe angeordnet ist;

- in der Rückführleitung ein Wasserfilter angeordnet ist; die Vorrichtung eine elektronische Steuerung umfasst; - die elektronische Steuerung ausgebildet und eingerichtet ist, den mindestens einen Zerstäuber zu steuern;

- die elektronische Steuerung ausgebildet und eingerichtet ist, den mindestens einen Zerstäuber in Abhängigkeit von der Temperatur von auf einem Chargenträger angeordneten Werkstücken zu steuern, wenn der Chargenträger in einer Chargenträger- Aufnahme der Vorrichtung gelagert ist;

- ein elektrischer Eingang jedes Regelventils mit einem Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- der Gasdruckbehälter mit einem Gasdrucksensor ausgerüstet ist;

- der Wasserdruckbehälter mit einem Hydraulikdrucksensor ausgerüstet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber mit einem oder mehreren Durchflusssensoren für Luft oder Stickstoff ausgerüstet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber mit einem oder mehreren Durchflusssensoren für Wasser ausgerüstet ist;

- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere Zerstäuberdüsen mit einem Dralleinsatz umfasst;

- ein elektrischer Ausgang des Gasdrucksensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- ein elektrischer Ausgang des Hydraulikdrucksensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- ein elektrischer Ausgang des einen oder der mehreren Durchflusssensoren für Luft oder Stickstoff mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- ein elektrischer Ausgang des einen oder der mehreren Durchflusssensoren für Wasser mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- der Kompressor oder das Gebläse elektronisch regelbar und ein elektrischer Eingang des Kompressors oder Gebläses mit einem elektrischen Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- die Hydraulikpumpe elektronisch regelbar und ein elektrischer Eingang der Hydraulikpumpe mit einem elektrischen Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - ein Dralleinsatz der einen oder mehreren Zerstäuberdüsen elektronisch regelbar ist und ein elektrischer Eingang des Dralleinsatzes mit einem elektrischen Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- die Vorrichtung mindestens einen Infrarotsensor umfasst;

- der mindestens eine Infrarotsensor ausgebildet und eingerichtet ist, die Temperatur von auf einem Chargenträger angeordneten Werkstücken zu messen, wenn der Chargenträger in einer Chargenträger-Aufnahme der Vorrichtung gelagert ist;

- ein elektrischer Ausgang des mindestens einen Infrarotsensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;

- die Vorrichtung mindestens eine digitale Infrarotkamera umfasst;

- die mindestens eine digitale Infrarotkamera ausgebildet und eingerichtet ist, thermografische Bilder von auf einem Chargenträger angeordneten Werkstücken aufzuzeichnen, wenn der Chargenträger in einer Chargenträger-Aufnahme der Vorrichtung gelagert ist;

- die Vorrichtung ein Bildverarbeitungssystem für thermografische Bilder umfasst;

- das Bildverarbeitungssystem einen Prozessor, elektronischen Speicher und Bildvera rbeitungs-Software umfasst; und/oder

- ein elektrischer Ausgang des Bildverarbeitungssystems mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein für den industriellen

Einsatz geeignetes System für die thermische oder thermochemische Behandlung von metallischen Werkstücken mit anschließender Wassersprüh-Abschreckung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System für die thermische oder thermochemische

Behandlung von metallischen Werkstücken mit anschließender Wassersprüh-Abschreckung, umfassend

- einen oder mehrere Chargenträger für die Lagerung von Werkstücken;

- einen Ofen für die thermische oder thermochemische Behandlung von auf einem oder mehreren Chargenträgern angeordneten Werkstücken, wobei der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, die Werkstücke auf eine Temperatur von 750 bis 1100 °C aufzuheizen;

- eine Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung mit den vorstehend beschriebenen Merkmalen; und - eine automatisierte Transfervorrichtung, die dafür ausgebildet und eingerichtet ist, auf einem oder mehreren Chargenträgern angeordnete Werkstücke in einem Zeitraum von 10 bis 60 s aus dem Ofen in eine Abschreckkammer der Vorrichtung für Wassersprüh- Abschreckung zu transferieren. Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale in beliebiger Kombination, insoweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, und denen zufolge: der mindestens eine Chargenträger als gitterförmiger Rost ausgebildet ist; der mindestens eine Chargenträger aus Grafit, kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff (CFRC) oder hochnickelhaltigem Stahl besteht; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke in einer Atmosphäre unter

Normaldruck (0,9 bis 1,1 atm) oder Niederdruck (0 bis 200 mbar) zu behandeln; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke aufzukohlen; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke zu nitrieren; - der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke zu carbonitrieren; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke mit einem kohlenstoff- haltigen Spendergas, das beispielsweise Acetylen (C₂H₂) enthält, zu beaufschlagen; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke mit einem stickstoffhaltigen Spendergas, das beispielsweise Ammoniak (NH₃) oder Stickstoff (N2) enthält zu beaufschlagen; der Ofen dafür ausgebildet und eingerichtet ist, Werkstücke mit einer partiell ionisierten Gasatmosphäre zu beaufschlagen und insbesondere unter Plasmaanregung zu nitrieren;

- das mindestens eine automatisierte schienengebundene Förderfahrzeug eine horizontal verfahrbare Teleskopgabel umfasst; - der Ofen eine Schleuse für einen oder mehrere mit Werkstücken beladene Chargenträger mit einer druckdichten Kammer und zwei druchdicht schließenden Türen oder Schiebern umfasst;

- die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung eine Abschreckkammer zur Aufnahme eines oder mehrerer mit Werkstücken beladener Chargenträger umfasst; - die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung eine mit einer Tür ausgerüstete

Abschreckkammer umfasst; - ein Abstand zwischen dem Ofen und der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung 0 bis 20 m beträgt;

- ein Abstand zwischen dem Ofen und der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung 0 bis 10 m, 8 bis 16 m oder 12 bis 20 m beträgt;

- ein Abstand zwischen dem Ofen und der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung 0 bis 6 m, 4 bis 8 m, 6 bis 10 m, 8 bis 12 m, 10 bis 14 m, 12 bis 16 m, 14 bis 18 m oder 16 bis 20 m beträgt;

- ein Abstand zwischen einer Schleuse des Ofens und einer Tür der Abschreckkammer 0 bis 20 m beträgt;

- ein Abstand zwischen einer Schleuse des Ofens und einer Tür der Abschreckkammer 0 bis 10 m, 8 bis 16 m oder 12 bis 20 m beträgt;

- ein Abstand zwischen einer Schleuse des Ofens und einer Tür der Abschreckkammer 0 bis 6 m, 4 bis 8 m, 6 bis 10 m, 8 bis 12 m, 10 bis 14 m, 12 bis 16 m, 14 bis 18 m oder 16 bis 20 m beträgt;

- die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung über eine automatisierte Schleuse mit dem Ofen verbunden ist;

- die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung über eine automatisierte Schleuse mit dem Ofen verbunden ist, wobei die Schleuse eine druckdichte Kammer und zwei druchdicht schließende Türen oder Schieber umfasst;

- die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung über eine automatisierte Schleuse mit dem Ofen verbunden ist, wobei die Schleuse eine Fördervorrichtung für den horizontalen Transport eines oder mehrerer mit Werkstücken beladener Chargenträger umfasst;

- das System ein oder mehrere Roboter für den Transfer eines oder oder mehrerer mit Werkstücken beladener Chargenträger von dem Ofen zu der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung umfasst;

- das System ein oder mehrere automatisierte Flurförderfahrzeuge für den Transfer eines oder oder mehrerer mit Werkstücken beladener Chargenträger von dem Ofen zu der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung umfasst;

- das mindestens eine automatisierte Flurförderfahrzeug eine horizontal verfahrbare Teleskopgabel umfasst; - das System ein oder mehrere automatisierte schienengebundene Förderfahrzeuge für den Transfer eines oder oder mehrerer mit Werkstücken beladener Chargenträger von dem Ofen zu der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung umfasst; und

- das mindestens eine automatisierte schienengebundene Förderfahrzeug eine horizontal verfahrbare Teleskopgabel umfasst.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein für den industriellen Einsatz geeignetes Verfahren für Wassersprüh-Abschreckung von thermochemisch behandelten, metallischen Werkstücken bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Wassersprüh-Abschreckung von thermisch oder thermochemisch behandelten, metallischen Werkstücken, umfassend die Schritte:

- Anordnen eines oder mehrerer thermochemisch behandelter Werkstücke in einem Chargenvolumen V₀ einer Abschreckvorrichtung;

- Zerstäuben von Wasser in Luft oder Stickstoff, um einen Sprühnebel zu erzeugen;

- Durchströmen des Chargenvolumens V₀ mit Sprühnebel; wobei

- das Chargenvolumen V₀ 0,045 bis 3,5 m³ beträgt (0,045 m³ ≤ V₀ ≤ 3,5 m³);

- der Sprühnebel einen Wasseranteil von 2,5 bis 40 Vol.-% hat;

- der Sprühnebel einen Sauterdurchmesser von 20 bis 2000 μm aufweist; und

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ 0,05 bis 25 m³/s beträgt oder der Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umgewälzt wird.

Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale in beliebiger Kombination, insoweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, und denen zufolge:

- das eine oder die mehreren Werkstücke von einer Temperatur von 750 bis 1100 °C auf eine Temperatur von 20 °C bis 250 °C abgekühlt werden;

- das eine oder die mehreren Werkstücke von einer Temperatur von 980 °C auf eine Temperatur von 100 °C abgekühlt werden;

- das eine oder die mehreren Werkstücke in einer Zeitspanne von 15 bis 60 s von einer Temperatur von 750 bis 1100 °C auf eine Temperatur von 20 °C bis 250 °C abgekühlt werden; das eine oder die mehreren Werkstücke in einer Zeitspanne von 15 bis 60 s von einer Temperatur von 980 °C auf eine Temperatur von 100 °C abgekühlt werden; - das eine oder die mehreren Werkstücke in einer Zeitspanne von 15 bis 30 s, 20 bis 40 s,

30 bis 50 s oder 40 bis 60 s von einer Temperatur von 750 bis 1100 °C auf eine

Temperatur von 20 °C bis 250 °C abgekühlt werden;

- das eine oder die mehreren Werkstücke in einer Zeitspanne von 15 bis 30 s, 20 bis 40 s, 30 bis 50 s oder 40 bis 60 s von einer Temperatur von 980 °C auf eine Temperatur von 100 °C abgekühlt werden;

- ein gitterförmiger Chargenträger mit einem darauf gelagerten Werkstück in dem Chargenvolumen V₀ angeordnet ist;

- ein gitterförmiger Chargenträger mit mehreren, nebeneinander darauf gelagerten Werkstücken in dem Chargenvolumen V₀ angeordnet ist;

- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger mit darauf gelagerten Werkstücken in dem Chargenvolumen V₀ vertikal übereinander angeordnet sind;

- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger in dem Chargenvolumen V₀ angeordnet sind und unabhängig voneinander auf jedem Chargenträger ein oder mehrere Werkstücke gelagert sind;

- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger in dem Chargenvolumen V₀ angeordnet sind und unabhängig voneinander auf jedem Chargenträger zwei oder mehrere Werkstücke nebeneinander gelagert sind;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Breite von 40 bis 80 cm hat; - das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 bis 120 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 80 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 bis 120 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 80 cm hat; - das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Breite von 40 bis 150 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 bis 150 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ quaderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 150 cm hat;

- das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 bis 200 cm hat; das Chargenvolumen V₀ zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 150 cm hat;

- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 25 m³/s Sprühnebel erzeugt werden;

- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s,

0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s oder 0,8 bis 1 m³/s Sprühnebel erzeugt werden;

- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s,

3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 9 bis 10 m³/s

Sprühnebel erzeugt werden;

- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 4 m³/s, 2 bis 6 m³/s, 4 bis 8 m³/s,

6 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s,

16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s Sprühnebel erzeugt werden;

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s,

10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ 0,05 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s,

0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s, 1,1 bis 1,3 m³/s, 1,2 bis 1,4 m³/s, 1,3 bis 1,5 m³/s, 1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s,

2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s, 10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s umgewälzt wird;

- ein Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von

0,05 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s, 0,8 bis 1 m³/s, 0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s, 1,1 bis 1,3 m³/s,

1,2 bis 1,4 m³/s, 1,3 bis 1,5 m³/s, 1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s umgewälzt wird; - ein Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von

0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s,

6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s umgewälzt wird;

- ein Sprühnebel im Chargenvolumen V₀ mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von

0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s,

14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s umgewälzt wird;

- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umgewälzt wird;

- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder

Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m³/s, 5 bis 15 m³/s,

10 bis 20 m³/s oder 15 bis 25 m³/s umgewälzt wird;

Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s, 0,8 bis 1 m³/s, 0,9 bis 1,1 m³/s, 1 bis 1,2 m³/s, 1,1 bis 1,3 m³/s, 1,2 bis 1,4 m³/s,

1,3 bis 1,5 m³/s, 1,4 bis 1,6 m³/s, 1,5 bis 1,7 m³/s, 1,6 bis 1,8 m³/s, 1,7 bis 1,9 m³/s oder 1,8 bis 2 m³/s umgewälzt wird;

Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s,

2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 8 bis 10 m³/s umgewälzt wird;

- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 8 m³/s, 5 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s umgewälzt wird;

- ein Sprühnebel mit einer Anfangstemperatur bzw. Zerstäubungstemperatur von 10 bis 30 °C erzeugt wird;

- ein Sprühnebel mit einer Einlasstemperatur bzw. Zerstäubungstemperatur von 10 bis 30 °C erzeugt wird; eine Auslasstemperatur des Sprühnebels an einem Auslass der Abschreckkammer 50 bis 120 °C beträgt; - eine Auslasstemperatur des Sprühnebels an einem Auslass der Abschreckkammer 50 bis 70 °C, 60 bis 80 °C, 70 bis 90 °C, 80 bis 100 °C, 90 bis 110 °C oder 100 bis 120 °C, beträgt;

- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der

Abschreckkammer 0,05 bis 25 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der

Abschreckkammer 0,05 bis 0,3 m³/s, 0,2 bis 0,4 m³/s, 0,3 bis 0,5 m³/s, 0,4 bis 0,6 m³/s, 0,5 bis 0,7 m³/s, 0,6 bis 0,8 m³/s, 0,7 bis 0,9 m³/s oder 0,8 bis 1 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der

Abschreckkammer 0,05 bis 2 m³/s, 1 bis 3 m³/s, 2 bis 4 m³/s, 3 bis 5 m³/s, 4 bis 6 m³/s, 5 bis 7 m³/s, 6 bis 8 m³/s, 7 bis 9 m³/s oder 9 bis 10 m³/s beträgt;

- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der

Abschreckkammer 0,05 bis 4 m³/s, 2 bis 6 m³/s, 4 bis 8 m³/s, 6 bis 10 m³/s, 8 bis 12 m³/s, 10 bis 14 m³/s, 12 bis 16 m³/s, 14 bis 18 m³/s, 16 bis 20 m³/s, 18 bis 22 m³/s oder 20 bis 25 m³/s beträgt;

- der Sprühnebel mithilfe eines Rezirkulationsantriebs umgewälzt wird;

- der Sprühnebel mithilfe eines Rezirkulationsventilators oder Rezirkulationsgebläses umgewälzt wird;

- der Sprühnebel mithilfe des Rezirkulationsantriebs derart umgewälzt wird, dass ein

Verhältnis (Quotient bzw. Rezirkulationszahl) von Sprühnebelfluss durch das

Chargenvolumen V₀ und Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Wert im Bereich von 1,5 bis 20 hat;

Verhältnis (Quotient bzw. Rezirkulationszahl) von Sprühnebelfluss durch das

Chargenvolumen V₀ und Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Wert im Bereich von 1,5 bis 6, 4 bis 8, 6 bis 10, 8 bis 12, 10 bis 14, 12 bis 16, 14 bis 18 oder 16 bis 20 hat;

- ein mittlerer Druck in dem Chargenvolumen V₀ 0,8 bis 1,2 bar beträgt;

- das eine oder die mehreren Werkstücke mit dem Sprühnebel einer ersten und zweiten Düsenkammer beaufschlagt werden, wobei die erste Düsenkammer oberhalb der Werkstücke und die zweite Düsenkammer unterhalb der Werkstücke angeordnet ist; ein Innendruck in der Düsenkammer 2 bis 19 bar beträgt; - ein Innendruck in der Düsenkammer 2 bis 11 bar oder 9 bis 19 bar beträgt;

- ein Innendruck in der Düsenkammer 3 bis 19 bar, 4 bis 19 bar, 5 bis 19 bar, 6 bis 19 bar,

7 bis 19 bar, 8 bis 19 bar, 9 bis 19 bar, 10 bis 19 bar, 11 bis 19 bar, 12 bis 19 bar, 13 bis

19 bar, 14 bis 19 bar, 15 bis 19 bar, 16 bis 19 bar, 17 bis 19 bar oder 18 bis 19 bar beträgt;

- der Sauter-Durchmesser des Wassersprühnebels 20 bis 1100 μm oder 900 bis 2000 μm beträgt;

- der Sauter-Durchmesser des Wassersprühnebels 20 bis 200 μm, 100 bis 300 μm, 200 bis 400 μm, 300 bis 500 μm, 400 bis 600 μm, 500 bis 700 μm, 600 bis 800 μm, 700 bis 900 μm, 800 bis 1000 μm, 900 bis 1100 μm, 1000 bis 1200 μm, 1100 bis 1300 μm, 1200 bis 1400 μm, 1300 bis 1500 μm, 1400 bis 1600 μm, 1500 bis 1700 μm, 1600 bis 1800 μm, 1700 bis 1900 μm oder 1800 bis 2000 μm beträgt;

- der Sauter-Durchmesser des Wassersprühnebels 20 bis 60 μm, 40 bis 80 μm, 60 bis 100 μm, 80 bis 120 μm, 100 bis 140 μm, 120 bis 160 μm, 140 bis 180 μm, 160 bis 200 μm, 180 bis 220 μm, 200 bis 240 μm, 220 bis 260 μm, 240 bis 280 μm oder 260 bis 300 μm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen der mindestens einen Düsenkammer und dem einen oder mehreren Werkstücken 5 bis 50 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen der mindestens einen Düsenkammer und dem einen oder mehreren Werkstücken 5 bis 30 cm oder 20 bis 50 cm beträgt;

- ein minimaler Abstand zwischen der mindestens einen Düsenkammer und dem einen oder mehreren Werkstücken 5 bis 15 cm, 10 bis 20 cm, 15 bis 25 cm, 20 bis 30 cm, 25 bis 35 cm, 30 bis 40 cm, 35 bis 45 cm oder 40 bis 50 cm beträgt;

- ein der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird;

- ein der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird;

- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird;

- eine Temperatur des einen oder der mehreren Werkstücke mithilfe eines oder mehrerer Infrarotsensoren gemessen wird; - thermografische Bilder des einen oder der mehreren Werkstücke mithilfe einer oder mehrerer digitaler Infra rot käme ras aufgezeichnet werden;

- thermografische Bilder des einen oder der mehreren Werkstücke mithilfe eines digitalen Bildverarbeitungssystems ausgewertet werden; - ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in

Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarotsensors geregelt wird;

- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarot- sensors geregelt wird;

- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarotsensors geregelt wird;

- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in Abhängigkeit von thermografischen Bildern der einen oder mehreren digitalen

Infra rot käme ras geregelt wird;

- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff in Abhängigkeit von thermografischen Bildern der einen oder mehreren digitalen Infra rot käme ras geregelt wird; - eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in

Abhängigkeit von thermografischen Bildern der einen oder mehreren digitalen Infra rot käme ras geregelt wird;

- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in

Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungssystems geregelt wird;

- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungs- systems geregelt wird; und/oder

- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungssystems geregelt wird.

Die vorliegende Erfindung überwindet Probleme, die dem praktischen Einsatz der Wasser- sprüh-Abschreckung bisher entgegenstanden. In der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Sprühnebel mithilfe eines Zerstäubers erzeugt und in kontrollierter Weise durch das Chargenvolumen V₀ geführt bzw. geströmt oder darin umgewälzt. Die Durchströmung des Chargenvolumens V₀ bzw. Sprühnebel-Umwälzung im Chargenvolumen V₀ ist dabei weit- gehend von der Zerstäubung entkoppelt. Diese Entkopplung ermöglicht eine, in einem weiten Parameterbereich regelbare Durchströmung des Chargenvolumens V₀ mit Sprühnebel bzw. Sprühnebel-Umwälzung im Chargenvolumen V₀ und damit verbunden eine räumlich gleichmäßige Steuerung der Kühlrate. Insbesondere kann die Geschwindigkeit, mit welcher der Sprühnebel das Chargenvolumen V₀ durchströmt bzw. darin umgewälzt wird, in weiten Grenzen unabhängig von den Betriebsparametern der Zerstäubung eingestellt werden. Mit wachsender Strömungsgeschwindigkeit nimmt die Turbulenz im Chargenvolumen zu, was die Abscherung der isolierenden Dampfschicht von der Oberfläche der Werkstücke fördert und den Wärmeübergang verbessert.

Überraschenderweise wird diese funktionelle Verbesserung mit einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion und elektronischen Regelung erzielt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Chargenvolumen" einen kompakten, fluidisch durchströmbaren Raumbereich in der Abschreckkammer, in dem ein oder mehrere, auf einem oder mehreren Chargenträgern gelagerte Werkstücke angeordnet werden können. Dementsprechend ist der Begriff "Chargenvolumen" nicht auf ein gegenständliches Merkmal an sich bezogen, sondern bezeichnet vielmehr eine geometrische Ausgestaltung einer das Chargenvolumen begrenzenden Abschreckkammer.

Im Allgemeinen wird das erfindungsgemäße Verfahren mit ausgeglichener Stoffbilanz geführt. Das heißt, dass die einlassseitigen bzw. dem einen oder den mehreren Zerstäubern zugeführten und die an einem Auslass der Abschreckkammer abgeführten Massenflüsse an Gas und Wasser gleich groß sind. Im Rahmen der Erfindung wird der Massenfluss bzw. Massendurchsatz durch die Abschreckkammer bzw. zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer als "Sprühnebeldurchsatz" mit der Einheit m³/s bezeichnet bzw. spezifiziert. Bei vorgegebenen Volumenanteilen von Gas und Wasser ist - abgesehen von geringen temperaturabhängigen Abweichungen - anhand des "Sprühnebeldurchsatzes" der Massendurchsatz an Wasser und Gas festgelegt.

Abweichend von dem Begriff "Sprühnebeldurchsatz" bezieht sich der Begriff "Sprühnebel- fluss" auf das Chargenvolumen. Bei Verwendung eines optionalen Rezirkulators oder eines optionalen in der Abschreckkammer angeordneten Ventilators oder Gebläses kann der "Sprühnebelfluss" durch das Chargenvolumen ein Vielfaches des auf einen Einlass bzw. Auslass der Abschreckkammer bezogenen "Sprühnebeldurchsatz" betragen. Zweckmäßig wird im Rahmen der Erfindung das Verhältnis bzw. der Quotient von "Sprühnebelfluss" zu "Sprühnebeldurchsatz" auch als "Rezirkulationszahl" oder "Umwälzzahl" bezeichnet. Alternativ wird anstelle des Begriffs "Sprühnebelfluss" auch der Begriff "Sprühnebelumschlag" bzw. "Sprühnebelumschlag im Chargenvolumen V₀" verwendet. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Begriff "Sprühnebel-Volumenstrom" bezieht sich auf die konstruktive und elektrische Auslegung eines Rezirkulationsantrieb, eines oder mehrerer Ventilatoren oder eines oder mehrerer Gebläse, jeweils einen Sprühnebel- Volumenstrom im Bereich von 0,05 bis 25 m³/s

- an einem mit dem Chargenvolumen bzw. der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Einlass des Rezirkulationsantriebs, Ventilators oder Gebläses aufzunehmen; und

- an einem mit dem Chargenvolumen bzw. der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Auslass des Rezirkulationsantriebs, Ventilators oder Gebläses auszustoßen.

Dementsprechend fungieren der Rezirkulationsantrieb, der mindestens eine Ventilator oder das mindestens eine Gebläse als Strömungsantrieb für den Sprühnebel.

Vorzugsweise ist der Rezirkulationsantrieb über zwei Rohrleitungen mit der Abschreck- kammer verbunden. Demgegenüber sind ein oder mehrere, für die Sprühnebel-Umwälzung vorgesehene Ventilatoren oder Gebläse vorzugsweise an einer Wand der Abschreckkammer oder innerhalb der Abschreckkammer angeordnet.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Zerstäuber" eine Baugruppe, die eine oder mehrere Zerstäuberdüsen umfasst. Insbesondere kann ein "Zerstäuber" ein Register mit bis zu 60, matrixartig angeordneten Zerstäuberdüsen umfassen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Einlass" einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, durch den der Abschreckkammer und einem mit der Abschreckkammer ggf. fluidisch verbundenen Rezirkulator Wasser und Luft oder Stickstoff zugeführt werden. Insbesondere kann der Einlass eine oder mehrere Fluidleitungen oder einen oder mehrere Zerstäuber umfassen.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung bezeichnet der Begriff "Auslass" einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, durch den aus der Abschreckkammer und einem mit der Abschreckkammer ggf. fluidisch verbundenen Rezirkulator Sprühnebel abgeführt wird

Erfindungsgemäß können der "Einlass" und "Auslass" jeweils mit der Abschreckkammer oder optional mit dem Rezirkulator fluidisch verbunden bzw. gekoppelt sein.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung werden die Eigenschaften des erzeugten Wasser- sprühnebels, insbesondere der Sauterdurchmesser mithilfe eines auf schnelle digitale Bildverarbeitung gestützten Messverfahrens bestimmt. Hierfür geeignete Messsysteme werden unter anderem von den Firmen LaVision (https://www.lavision.de/) und Sympatec (https://www.sympatec.com/) angeboten.

Der Sauterdurchmesser DMS (https://de.wikipedia.org/wiki/Sauterdurchmesser) ist definiert als der Quotient aus dem sechsfachen Gesamtvolumen und der gesamten Oberfläche der Wassertropfen des Sprühnebels und hat im Fall monodisperser Wassertropfen den Wert , wobei D den Tropfendurchmesser bezeichnet (DIN ISO 9276- 2:2018-09).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1. eine schematische Darstellung einer Abschreckvorrichtung;

Fig. 2. einen Zerstäuber mit mehreren Zerstäuberdüsen und unterhalb davon angeordneten Werkstücken;

Fig. 3. zwei oberhalb und unterhalb von Werkstücken angeordnete Zerstäuber;

Fig. 4. eine Vorrichtung mit zwei Düsenkammern;

Fig. 5a, 5b... eine Düsenplatte mit mehreren Sprühdüsen;

Fig. 6. eine Vorrichtung mit Rezirkulator;

Fig. 7. Temperaturverlauf eines Werkstückes bei der Abschreckung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 für

Wassersprüh-Abschreckung mit einer Abschreckkammer 2 und einem Zerstäuber 30. In der Abschreckkammer 2 sind ein oder mehrere Chargenträger 10 mit einer Vielzahl von darauf gelagerten Werkstücke 11 innerhalb eines Chargenvolumens 5 bzw. V₀ angeordnet. Mittels des Zerstäubers 30 wird ein aus Wasser und Luft oder Wasser und Stickstoff bestehender Sprühnebel 300 erzeugt. Wie durch die Sprühnebelströmungspfeile 310 angezeigt, durchströmt der Sprühnebel 300 das Chargenvolumen 5/V₀ mit den darin angeordneten Werkstücken 11. Vorzugsweise sind die Werkstücke 11 derart auf den Chargenträgern 11 angeordnet, dass Normalen (Normalenvektoren) ihrer anteilig größten Oberflächen im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Referenzachse 20 ausgerichtet sind. Die Durchströmung des Chargenvolumens 5/V₀ wird erfindungsgemäß auf verschiedene Weisen bewirkt, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 6 beschrieben. Sämtliche Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 sind dafür ausgebildet und eingerichtet, das Chargenvolumen 5/V₀ mit einem Sprühnebel 300 zu durchströmen, der durch folgende Parameter charakterisiert ist:

2,5 Vol. % ≤ Wasseranteil ≤ 40 Vol. %;

20 μm ≤ Sauterdurchmesser ≤ 2000 μm;

0,045 m³ ≤ Chargenvolumen V₀ ≤ 3,5 m³;

0,05 m³/s ≤ Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ ≤ 25 m³/s;

Der Zerstäuber 30 ist über eine erste, in Fig. 1 nicht gezeigte Versorgungsleitung mit einem Druckwasserbehälter und über eine zweite, in Fig. 1 nicht gezeigte Versorgungsleitung mit einem mit Luft oder Stickstoff gefüllten Druckgasbehälter verbunden. Der in Fig. 1 nicht gezeigte Druckwasser- und Druckgasbehälter sind jeweils für einen Druck von 1 bis 20 bar ausgelegt. In den ersten und zweiten Versorgungsleitungen sind Regelventile angeordnet, mit denen die Volumenströme (l/min) an Wasser und Gas, die dem Zerstäuber 30 aus dem Wasser- und respektive Gasdruckbehälter zufließen, geregelt werden. Der Zerstäuber 30 ist zudem mit einer oder mehreren, in Fig. 1 nicht gezeigten Zerstäuberdüsen ausgerüstet. Erfindungsgemäß sind für die Konfiguration und Bauart der Zerstäuberdüsen verschiedene im Stand der Technik bekannte Konzepte vorgesehen, wie Einstoffdüse für Wasser, Einstoffdüse für Gas, außenmischende Zweistoffdüse, innenmischende Zweistoffdüse (Gas innen, Wasser außen), innenmischende Zweistoffdüse (Wasser innen, Gas außen), Venturi-Düsen mit Gas- Hauptstrom und Wasser-Nebenstrom, Venturi-Düsen mit Wasser-Hauptstrom und Gas- Nebenstrom, Lochdüsen, Spiraldüsen, Düsen mit und ohne Dralleinsatz sowie Rotationsdüsen. Der Zerstäuber 30 ist dafür ausgebildet und eingerichtet, eine schnelle und gleichförmige Umströmung der Werkstücke 11 mit Sprühnebel 300 zu gewährleisten.

Der Sprühnebel 300 erwärmt sich bei der Umströmung der in dem Chargenvolumen 5/V₀ angeordneten heißen Werkstücke 11 und wird, wie durch die Sprühnebel-Strömungs- pfeile 320 angezeigt, aus der Abschreckkammer 2 abgeführt. In einer zweckmäßigen Ausführungsform umfasst die Vorrichtung 1 einen Ventilator 6 oder ein Gebläse 6. Der Ventilator 6 oder das Gebläse 6 unterstützt die Ableitung des Sprühnebels 300 aus der Abschreckkammer 2 und beschleunigt optional die Durchströmung des Chargen- volumens 5/V₀.

Fig. 2 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung mit einem mehrere Zerstäuberdüsen 31 umfassenden Zerstäuber und einer Vielzahl von Werkstücken 11, die auf einem Chargenträger 10 gelagert sind. Die Zerstäuberdüsen 31 sind derart in der Abschreckkammer bzw. dem Chargenvolumen der Vorrichtung angeordnet, dass ihre Längsachsen (bzw. Mittenachsen oder Rotationsachsen) jeweils unabhängig voneinander mit einer vertikalen Referenzachse 20' bzw. einer hierzu entgegen gerichteten Achse einen Winkel von 135 bis 180 Grad, 150 bis 180 Grad oder 160 bis 180 Grad bzw. 0 bis 45 Grad, 0 bis 30 Grad oder, respektive, 0 bis 20 Grad einschließen. Dementsprechend ist eine Mittenachse des von jeder Zerstäuberdüse 31 erzeugten Sprühnebelkegels 300 im Wesentlichen senkrecht zu einer anteilig großen Oberfläche jedes der Werkstücke 11 ausgerichtet. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung sind die Zerstäuberdüsen 31 im Wesentlichen in einem zweidimensionalen hexagonalen Raster bzw. einem zweidimensionalen, einer dichtesten Kugelpackung entsprechenden Muster angeordnet, um eine möglichst gleichförmige Sprühnebelverteilung in einer zu der Referenzachse 20' senkrechten Querschnittsfläche des Chargenvolumens zu erzielen. Die primitive Basis eines zweidimensionalen hexagonalen Rasters wird durch zwei Basisvektoren = (2d, 0) und = (d,√3 d) aufgespannt bzw. spezifiziert, wobei d eine Länge von 10 bis 50 cm bezeichnet. Abweichend von der Darstellung in Fig. 2 ist eine regelmäßige räumliche Anordnung der Werkstücke relativ zu den Sprühdüsen erfindungs- gemäß nicht zwingend erforderlich.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Teilansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung mit einem ersten und zweiten Zerstäuber 31U und 31L, die jeweils eine Vielzahl von Zerstäuberdüsen 31U und respektive 31L umfassen. Die Zerstäuber- düsen 31U des ersten Zerstäubers 30U sind unabhängig voneinander jeweils derart ausgerichtet, dass ihre Längsachsen mit einer vertikalen Referenzachse 20' einen Winkel von von 135 bis 180 Grad, 150 bis 180 Grad oder 160 bis 180 Grad einschließen. Die Zerstäuber- düsen 31L des zweiten Zerstäubers 30L sind unabhängig voneinander jeweils derart ausgerichtet, dass ihre Längsachsen mit der vertikalen Referenzachse 20' einen Winkel von 0 bis 45 Grad, 0 bis 30 Grad oder, respektive, 0 bis 20 Grad einschließen. Dementsprechend ist eine Mittenachse des von jeder Zerstäuberdüse 31U und 31L erzeugten Sprühnebelkegels 300 im Wesentlichen senkrecht zu einer anteilig großen Oberfläche jedes der Werkstücke 11 ausgerichtet. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung sind die Zerstäuberdüsen 31U und 31L unabhängig voneinander jeweils im Wesentlichen in einem zweidimensionalen hexagonalen Raster bzw. einem zweidimensionalen, einer dichtesten Kugelpackung entsprechenden Muster angeordnet, um eine möglichst gleichförmige Sprühnebelverteilung in einer zu der Referenzachse 20' senkrechten Querschnittsfläche des Chargenvolumens zu erzielen. Abweichend von der Darstellung in Fig. 3 ist eine regelmäßige räumliche Anordnung der Werkstücke relativ zu den Sprühdüsen erfindungsgemäß nicht zwingend erforderlich.

Fig. 4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer weiteren erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 für Wassersprüh-Abschreckung mit einem ersten und zweiten Zerstäuber (30A, 30B) die jeweils fluidisch mit einer ersten und zweiten Düsenkammer (40A, 40B) verbunden sind. Die erste und zweite Düsenkammer 40A und 40B sind oberhalb und respektive unterhalb eines Chargenträgers 11 mit darauf gelagerten metallischen Werk- stücken 11, wie beispielsweise Stirnrädern, angeordnet. Jede der Düsenkammern (40A, 40B) umfasst einen Auslass mit 6 bis 10000 Sprühdüsen (41A, 41B) mit einer Querschnittsfläche von jeweils 0,25 π mm² bis 25 π mm². Eine Längsachse jeder Sprühdüse (41A, 41B) ist im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Referenzachse 20 bzw. senkrecht zu einer Oberfläche der Werkstücke 11 ausgerichtet.

Der erste und zweite Zerstäuber (30A, 30B) sind jeweils über eine erste Versorgungsleitung mit einem Druckwasserbehälter und über eine zweite Versorgungsleitung mit einem mit Luft oder Stickstoff gefüllten Druckgasbehälter verbunden. Der in Fig. 4 nicht gezeigte Druckwasser- und Druckgasbehälter sind jeweils für einen Druck von 1 bis 20 bar ausgelegt. In den ersten und zweiten Versorgungsleitungen sind Regelventile 32 und respektive 33 angeordnet. Mittels der Regelventile 32 und 33 werden die Volumenströme (l/min) an Wasser und Gas, die dem ersten und zweiten Zerstäuber (30A, 30B) aus dem Wasser- und respektive Gasdruckbehälter zufließen, geregelt. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung sind der erste und zweite Zerstäuber (30A, 30B) jeweils mit einer Zerstäuberdüse 31 ausgerüstet. Erfindungsgemäß sind für die Konfiguration und Bauart der Zerstäuberdüse 31 verschiedene im Stand der Technik bekannte Konzepte vorgesehen, wie Einstoffdüse für Wasser, Einstoffdüse für Gas, außenmischende Zweistoffdüse, innen- mischende Zweistoffdüse (Gas innen, Wasser außen), innenmischende Zweistoffdüse (Wasser innen, Gas außen), Venturi-Düsen mit Gas-Hauptstrom und Wasser-Nebenstrom, Venturi- Düsen mit Wasser-Hauptstrom und Gas-Nebenstrom, Lochdüsen, Spiraldüsen, Düsen mit und ohne Dralleinsatz sowie Rotationsdüsen.

Die Zerstäuber (30A, 30B) erzeugen in den mit ihnen verbundenen Düsenkammern (40A, 40B) jeweils einen Sprühnebel 300, der durch die Sprühdüsen (41A, 41B) austritt und die Werkstücke 11 überströmt. Die Sprühdüsen (41A, 41B) haben eine Querschnittsfläche von 0,25 π mm² bis 25 π mm² und sind vorzugsweise als einfache Lochdüsen ausgebildet. Die Konfiguration und Abmessungen der Sprühdüsen (41A, 41B) sowie ihre Dichte, d.h. die Zahl von Sprühdüsen (41A, 41B) pro Flächeneinheit ist derart gewählt, dass eine gleichförmige Beaufschlagung der Werkstücke 11 mit Sprühnebel gewährleiset ist.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 umfassen die Düsenkammern (40A, 40B) jeweils einen Auslass bzw. eine Düsenplatte mit zwei oder drei übereinander angeordneten Lochlenden, wobei eine zweite und ggf. dritte Lochblende relativ zu einer ersten Lochblende verschiebbar sind. Fig. 5a und 5b zeigen partielle Draufsichten einer derartigen Düsenplatte mit drei Lochblenden, die jeweils eine Vielzahl von kreisrunden Löchern gleichen Durchmessers aufweisen. Die relative Anordnung der Löcher zueinander ist in jeder der drei Lochblenden gleich, wobei die Lage der Lochmittelpunkte den Gitterpunkten einer hexagonal dichtesten Kugelpackung in zwei Dimensionen entspricht. Bei der in Fig. 5a gezeigten Stellung sind alle drei Lochblenden kongruent zueinander ausgerichtet, so dass die Löcher der zweiten und dritten Lochblende sich mit den Löchern der ersten Lochblende decken. Hierbei hat eine von jeweils drei übereinander liegenden Löchern gebildete Düsenöffnung eine maximale Querschnittsfläche. Bei der in Fig. 5b gezeigten Stellung sind die zweite und dritte Lochblende relativ zu der ersten Lochblende verschoben, so dass eine von jeweils drei übereinander liegenden Löchern gebildete Düsenöffnung eine verringerte Querschnittsfläche aufweist. Die in Fig. 5a und 5b illustrierte Düsenplatte umfasst eine Vielzahl von parallel regelbaren Sprühdüsen, deren Funktionsweise auf dem Prinzip einer Irisblende beruht.

Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung 1 für Wassersprüh-Abschreckung mit einer Abschreckkammer 2 und einem, einen Rezirkulationsantrieb 72 umfassenden Rezirkulator 7 bzw. Umwälzer 7. In einer zweckmäßigen Ausführungsform ist der Rezirkulator 7 über zwei oder mehrere Leitungen mit der Abschreckkammer 2 fluidisch verbunden. Die Abschreckkammer 2 beinhaltet ein Chargenvolumen 5/V₀, in dem ein oder mehrere Chargenträger 10 mit einer Vielzahl von darauf gelagerten Werkstücken 11 angeordnet sind. Ein Einlass 71 umfasst einen oder mehrere Zerstäuber 30 mittels denen ein aus Wasser und Luft oder Wasser und Stickstoff bestehender Sprühnebel 300 erzeugt wird. Die Rezirkulator 7 und der Rezirkulationsantrieb 72 sind dafür ausgebildet und eingerichtet, eine schnelle Durchströmung des Chargenvolumens 5/V₀ mit Sprühnebel 300 zu bewirken. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist der Rezirkulationsantrieb 72 als Ventilator oder Gebläse ausgebildet. Ein Teil des in der Abschreckkammer 2 und dem Rezirkulator 7 umgewälzten Sprühnebels 300 wird über einen Auslass 73 abgeführt. In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist der Auslass 73 mit einem, in Fig. 6 nicht gezeigten Wasserabscheider fluidisch verbunden.

Beispiel 1

200 Stahlbolzen mit Durchmesser 25 mm, Länge 150 mm und einem Stückgewicht von 0,56 kg werden auf einem Chargenträger in einer Fläche mit einer Länge und Breite von jeweils 50 cm angeordnet. Einer der Stahlbolzen weist an einem Stirnende eine axiale Bohrung auf, in der ein mit einem hochtemperaturbeständigen Rekorder (Fluke Datapaq^® Furnace-Tracker) verbundenes Thermoelement angeordnet ist. Der Chargenträger ist als Gitterrost aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff (CFRC) mit einer Maschenöffnung von 45 mm x 45 mm und einer Stegbreite von 15 mm ausgebildet. Die auf dem Chargenträger angeordneten Stahlbolzen werden in einem mit einer Schleuse ausgerüsteten Vakuumofen aufgeheizt und über eine Zeitspanne von 30 min auf einer Temperatur von 980 °C gehalten. Anschließend wird der Chargenträger mit den Stahlbolzen durch die Schleuse aus dem Vakuumofen entnommen und in einer erfindungsgemäßen Abschreckvorrichtung angeordnet. Die Abschreckvorrichtung umfasst ein oberes und unteres Düsenregister mit jeweils 36 Sprühdüsen, die analog zu der in Fig. 3 gezeigten Weise derart angeordnet sind, dass die Auslässe der Sprühdüsen in einer oberen und unteren Horizontalebene in einem regelmäßigen Raster innerhalb eines Quadrates mit einer Seitenlänge von 40 cm liegen, wobei ein lateraler Abstand zwischen zwei benachbarten Sprühdüsen jeweils 8 cm und ein vertikaler Abstand zwischen der oberen und unteren Horizontalebene 30 cm beträgt. Der Chargenträger ist derart auf zwei Schienen gelagert, dass die Stahlbolzen praktisch mittig, d.h in einem Abstand von jeweils etwa 15 cm zwischen der oberen unteren Horizontalebene angeordnet sind. Die Zeitspanne für den Transfer von der Ofenkammer in die Abschreckvorrichtung beträgt etwa 20 s. Unmittelbar nach dem Transfer des Chargenträgers in die Abschreckvorrichtung wird jeder der Sprühdüsen in dem oberen und unteren Register Druckluft und Wasser, jeweils mit einem Überdruck von 3 bzw. 5 bar und Flussraten von 5 m³/h und 4 l/min zugeführt. Der mit dem Thermoelement aufgezeichnete Temperaturverlauf bei der Abschreckung ist in Fig. 7 wiedergegeben. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, wird der mit dem Thermoelement ausgerüstete Stahlbolzen innerhalb von etwa 25 s von 920 °C auf 100 °C abgekühlt. Beispiel 2

Jeweils 9 von insgesamt 45 Zahnrädern aus Stahl mit Außendurchmesser 310 mm, Dicke 34 mm und Stückgewicht 15,1 kg werden auf einem von 5 Chargenträgern innerhalb einer Fläche von 1 m × 1 m in einem quadratischen Raster abgelegt. Eines der Zahnräder weist an einer Stirnfläche eine senkrechte Bohrung auf, in der ein mit einem hochtemperatur- beständigen Rekorder (Fluke Datapaq^® Furnace-T racker) verbundenes Thermoelement angeordnet ist. Jeder der 5 Chargenträger ist als Gitterrost aus kohlenstofffaserverstärktem Kohlenstoff (CFRC) mit einer Maschenöffnung von 45 mm × 45 mm und einer Stegbreite von 15 mm ausgebildet. Das mit dem Thermolement ausgerüstete Zahnrad ist mittig auf dem dritten Chargenträger, d.h. im Zentrum der Gesamtcharge aus 45 Zahnrädern angeordnet. Die Gesamtcharge mit den 45 Zahnrädern wird in einem mit einer Schleuse ausgerüsteten Vakuumofen aufgeheizt und über eine Zeitspanne von 60 min auf einer Temperatur von 980 °C gehalten. Anschließend wird die Gesamtcharge durch die Schleuse aus dem Vakuumofen entnommen und in einer Abschreckkammer einer erfindungsgemäßen Abschreckvorrichtung angeordnet. Die Zeitspanne für den Transfer von der Ofenkammer in die Abschreckkammer beträgt etwa 30 s. Die Abschreckvorrichtung ist mit einem Rezirkulator ausgerüstet und gemäß der in Fig. 6 gezeigten Weise konfiguriert. Unmittelbar nach dem Transfer der Gesamtcharge wird mithilfe eines in dem Rezirkulator angeordneten Zerstäubers und einem Gebläse ein Wassersprühnebel aus 97,5 Vol.-% Luft und 2,5 Vol.-% Wasser erzeugt und mit einem Volumenstrom von 645 m³/min durch die Abschreckkammer geleitet bzw. in der Abschreckvorrichtung umgewälzt. Die Temperatur des Wassersprühnebels an der Düse des Zerstäubers beträgt 18 °C. An einem Auslass der Abschreckkammer wird Wassersprüh- nebel mit einer Temperatur von 78 °C abgeführt. Der von dem Zerstäuber erzeugte und an dem Auslass abgeführte Volumenstrom des Wassersprühnebels sind gleich groß und betragen jeweils 72 m³/min. Gemäß dem mit dem Thermolement aufgezeichneten Temperaturverlauf wird das in der Gesamtcharge zentral angeordnete Zahnrad innerhalb von etwa 43 s von 940 °C auf 100 °C abgekühlt.

Bezugszeichen

1 . Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung

2 . Abschreckkammer

20 . Referenzachse, positive Richtung 20' . Referenzachse, negative Richtung 30 . Zerstäuber

30A . Zerstäuber

30B . Zerstäuber

30U . Zerstäuber 30L . Zerstäuber

31 . Zerstäuberdüse

31U . Zerstäuberdüse

31L . Zerstäuberdüse

32 . Regelventil für Wasser 33 . Regelventil für Luft oder Stickstoff

300 . Sprühnebel oder Wassersprühnebel

310 . Sprühnebelströmungspfeil

320 . Sprühnebelströmungspfeil

40A . Düsenkammer 40B . Düsenkammer

41A . Sprühdüse

41B . Sprühdüse

5 . Chargenvolumen V₀

6 . Ventilator oder Gebläse für die Ableitung des Sprühnebels aus der Abschreckkammer 7 Rezirkulator (Umwälzer)

71 . Einlass

710 . Einlassströmungspfeil

72 . Rezirkulationsantrieb (Ventilator oder Gebläse) 720 . Rezirkulationsströmungspfeil

73 . Auslass

730 . Auslassströmungspfeil

10 . Chargenträger

11 . Werkstück

Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung (1) für Wassersprüh-Abschreckung, umfassend

- eine für die Aufnahme von metallischen Werkstücken (11) ausgebildete und eingerichtete Abschreckkammer (2) mit einem Chargenvolumen (5/V₀) von 0,045 bis 3,5 m³; und

- mindestens einen, für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff konfigurierten und mit der Abschreckkammer (2) fluidisch verbundenen Zerstäuber (30, 30A, 30B, 30U, 30L); dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Zerstäuber (30, 30A, 30B, 30U, 30L) und die Vorrichtung (1) dafür ausgebildet und eingerichtet sind, einen Sprühnebel (300) mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 40 Vol.-% und einem Sauterdurchmesser von 20 bis 2000 μm zu erzeugen und einen Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ (5) von 0,05 bis 25 m³/s zu fördern oder den Sprühnebel (300) im Chargenvolumen V₀ (5) mit einem Sprühnebel- Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umzuwälzen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie dafür ausgebildet und eingerichtet ist zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer (2) einen Sprühnebeldurchsatz von 0,05 bis 25 m³/s zu erzeugen.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen ersten und zweiten Zerstäuber (30U, 30L) mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuberdüsen (31U, 31L) umfasst.

4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Auslässe der Zerstäuber- düsen (31U) des ersten Zerstäubers (30U) in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet sind, Auslässe der Zerstäuberdüsen (31L) des zweiten Zerstäubers (30L) in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind, die Abschreckvorrichtung eine oder zwei Aufnahmen für einen ersten und zweiten Chargenträger (10) umfasst und die erste und zweite Aufnahme in vertikaler Richtung (20') zwischen der ersten und zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuber- düsen (31U, 31L) des ersten und zweiten Zerstäubers (30U, 30L) jeweils dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² gleichmäßig mit Wassersprühnebel (300) zu beaufschlagen.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zerstäuber- düsen (31U, 31L) des ersten und zweiten Zerstäubers (30U, 30L) unabhängig voneinander dafür ausgebildet, konfiguriert und räumlich angeordnet sind, eine horizontale Fläche von 0,16 bis 2,25 m² derart mit Wassersprühnebel (300) zu beaufschlagen, dass eine vertikale Komponente v_z einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels (300) einen Wert von 0,8 × v_z bis 1,2 × v_z hat mit 0,5 m/s ≤ v_z ≤ 35 m/s.

7. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abschreckkammer (2) mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s ausgerüstet ist.

8. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn- zeichnet, dass sie mindestens einen mit der Abschreckkammer (2) fluidisch verbundenen Rezirkulator (7) mit einem Rezirkulationsantrieb (72) umfasst, wobei der Rezirkulations- antrieb (72) dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s zu erzeugen.

9. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn- zeichnet, dass sie eine elektronische Steuerung und mindestens einen Infrarotsensor umfasst, der mindestens eine Infrarotsensor dafür ausgebildet und eingerichtet ist, die Temperatur von auf einem Chargenträger (10) angeordneten Werkstücken (11) zu messen, wenn der Chargenträger (10) in einer Chargenträger-Aufnahme der Vorrichtung (1) gelagert ist und ein elektrischer Ausgang des mindestens einen Infrarotsensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist.

10. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Abschreckkammer (2) eine Wanne für Kondenswasser umfasst.

11. System für die thermische oder thermochemische Behandlung von metallischen Werkstücken (11) mit anschließender Wassersprüh-Abschreckung, umfassend

- einen oder mehrere Chargenträger (10) für die Lagerung von Werkstücken (11);

- eine Vorrichtung (1) für Wassersprüh-Abschreckung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10; und

- eine automatisierte Transfervorrichtung, die dafür ausgebildet und eingerichtet ist, auf einem oder mehreren Chargenträgern (10) angeordnete Werkstücke (11) in einem Zeitraum von 10 bis 60 s aus dem Ofen in eine Abschreckkammer (2) der Vorrichtung (1) zu transferieren.

12. Verfahren zur Wassersprüh-Abschreckung von thermisch oder thermochemisch behandelten metallischen Werkstücken (11), umfassend die Schritte:

- Anordnen eines oder mehrerer thermochemisch behandelter Werkstücke (11) in einem Chargenvolumen V₀ (5) einer Vorrichtung (1) für Wassersprüh-Abschreckung; - Zerstäuben von Wasser in Luft oder Stickstoff, um einen Sprühnebel (300) zu erzeugen;

- Durchströmen des Chargenvolumens V₀ (5) mit Sprühnebel (300); wobei

- das Chargenvolumen V₀ (5) 0,045 bis 3,5 m³ beträgt (0,045 m³ ≤ V₀ ≤ 3,5 m³);

- der Sprühnebel (300) einen Wasseranteil von 2,5 bis 40 Vol.-% hat; - der Sprühnebel (300) einen Sauterdurchmesser von 20 bis 2000 μm aufweist; und

- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V₀ (5) 0,05 bis 25 m³/s beträgt oder der Sprühnebel (300) im Chargenvolumen V₀ (5) mit einem Sprühnebel- Volumenstrom von 0,05 bis 25 m³/s umgewälzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eine oder die mehreren Werkstücke (11) von einer Temperatur von 750 bis 1100 °C auf eine Temperatur von

20 °C bis 250 °C abgekühlt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem mindestens einen Zerstäuber (30, 30A, 30B, 30U, 30L) 0,05 bis 25 m³/s Sprühnebel (300) erzeugt werden.

15. Verfahren nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sprühnebel- durchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer (2) 0,05 bis 25 m³/s beträgt.