[发明专利]用于用冷却气体处理金属工件的设备

说明书

用于用冷却气体处理金属工件的设备包括：平放设置的圆柱形壳体(1)，所述壳体具有至少一个用于将要处理的工件引入和引出的可封闭的开口；位于壳体(1)内部的淬火腔室(2)，所述淬火腔室用于容纳要处理的工件；两个侧向地设置在淬火腔室(2)外部的高功率鼓风机(5和6)，所述高功率鼓风机用于引导冷却气体经过淬火腔室(2)；用于对冷却气体进行冷却的两个换热器(11和12)。为了在该设备中实现提高能效和更快速地对工件淬火，按照本发明提出：各一个换热器(11或12)配设给一个高功率鼓风机(5或6)，并且在淬火腔室(2)上方和下方设置有可封闭的引导装置(17或18)。

技术领域

本发明涉及一种用于用冷却气体处理金属工件的设备，所述设备包括：平放设置的圆柱形壳体，所述壳体具有至少一个可封闭的开口，所述开口用于将要处理的工件引入和引出；位于壳体内部的用于容纳要处理的工件的淬火腔室；两个侧向地并且在淬火腔室外部设置的鼓风机，所述鼓风机用于引导冷却气体经过淬火腔室；和通常两个用于对冷却气体进行冷却的换热器。

背景技术

通常已知：热处理过的金属工件在热处理之后用冷却气体淬火，以便达到期望的材料特性。为此，使用具有至少一个开口的平放的壳体，所述开口用于将热的工件引入到设置在壳体中的淬火腔室中。冷却气体经由设置在壳体中的鼓风机和换热器引入到淬火腔室中并且随后又从其中通过鼓风机吹出。这种设备应尽可能节能地工作，并且确保工件的快速并且均匀的冷却，以便要冷却的工件不变形。过慢的冷却也会导致不期望的工件特性。因此，在淬火工艺期间的冷却速度和冷却气体中的温度均匀性是确定淬火工艺的质量和效率的标准。这两者能够基本上通过冷却气体的流动速度、其热物理特性和通过从热的工件的可实现的散热和到换热器中的热量输出来限定。因此，换热器在冷却气体循环中的位置以及其结构和因此所追求的最小的压力损失对于淬火期间的散热并且因此工件的冷却速度还有冷却气体中的温度均匀性是关键的。

从DE 102 10 952 B4中已知用于用冷却气体对金属工件进行处理的这种类型的设备。在此，在平放的圆柱形壳体中，在中央设置的淬火腔室旁边在左侧和右侧设有两个鼓风机。此外，在冷却气体的流动路径中在淬火腔室上方和下方分别设置一个换热器。通过用于引导冷却气体的通道中的四个可开关的可逆活门能够转换冷却气体经过淬火腔室的流动方向。

这些已知的装置的缺点是：两个换热器依次位于冷却气体的流动路径中并且因此显著地提高流动阻力。所述装置的尺寸也取决于淬火腔室的尺寸。

发明内容

本发明的目的在于，将用于用冷却气体处理金属工件的设备设计成更节能的，并且在冷却气体的温度均匀性高的情况下实现工件的更快速的冷却。

所述目的通过独立权利要求1的特征部分的特征来实现。有利的设计方案在其从属权利要求中描述，所述从属权利要求分别自身独立地构成本发明的一个方面或以彼此间不同组合的方式构成本发明的一个方面。

本发明基于如下认知：各一个换热器配设给一个鼓风机，并且在淬火腔室上方和下方设置有可移动的引导装置。基于这种设置，相当显著地降低了对于冷却气体的流动阻力，因为冷却气体的仅一半需要流动经过一个换热器。因为换热器现在不再直接地位于淬火腔室的上方和下方，所以所述换热器能够具有显著扩大的表面，所述表面具有更大的孔隙率，这又有助于降低流动阻力。通过这种设置也能够在壳体中实现大体积的流动通道。借此，又实现流动阻力的减小。此外，该措施引起可达到的热传递系数的提高并且因此引起显著更高的可传递的热流。这导致淬火时间缩短。对此，设置用于冷却气体的可封闭的引导装置具有显著的影响，因为所述引导装置进一步降低压力损失并且因此冷却气体的流动速度高于现有技术中的流动速度，其中借助所述引导装置实现冷却气体流在进入淬火腔室中之前的有针对性的均匀化。