EP0962538A2 - Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut Download PDF

Info

Publication number
EP0962538A2
EP0962538A2 EP99110596A EP99110596A EP0962538A2 EP 0962538 A2 EP0962538 A2 EP 0962538A2 EP 99110596 A EP99110596 A EP 99110596A EP 99110596 A EP99110596 A EP 99110596A EP 0962538 A2 EP0962538 A2 EP 0962538A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooling
gas
chamber
cooling chamber
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99110596A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0962538A3 (de
Inventor
Ernst Dr. Dipl.-Ing. Wandke
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Linde GmbH
Original Assignee
Linde GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Linde GmbH filed Critical Linde GmbH
Publication of EP0962538A2 publication Critical patent/EP0962538A2/de
Publication of EP0962538A3 publication Critical patent/EP0962538A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/773—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material under reduced pressure or vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
    • C21D1/613—Gases; Liquefied or solidified normally gaseous material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material

Definitions

  • the invention relates to a method for effectively cooling material to be treated after heat treatment or exposure to heat in an oven using cooling gas in an independent cooling chamber.
  • a curing process is known from EP-PS 313 888 for the material to be treated in a vacuum oven after the heat phase using a cooling gas stream is quenched to a pressure of more than 10 bar, using helium as the cooling gas, Hydrogen, a helium-hydrogen mixture or a helium-hydrogen mixture can be used with up to 30% inert gas.
  • the disadvantage is that the entire furnace must also be designed as a pressure and cooling apparatus.
  • the present invention is therefore based on the task of rapid cooling treatment items according to the two-chamber principle (furnace chamber, cooling chamber) to design, the disadvantages mentioned with reasonable effort as possible largely avoided.
  • the invention has the advantage that the Treatment material is not to be moved in any way at first and thus disadvantages movement such as unwanted solder dislocations, loss of temperature control, omitted.
  • this first cooling step is only the extent covers a relatively small temperature range, namely only up to a first critical temperature threshold - solder solidification, structural stabilization, e.g. Freeze the austenite state - using comparatively simple means such as gas supply lines and gas injection devices can be implemented. It also has an effect in the upper temperature range also the fact that all surrounding furnace parts are on the same Temperature levels are still relatively little on the cooling rate.
  • cooling is carried out with a flowing pressure gas up to 80 bar, but is preferred in the range between 5 and 50 bar and with Flow speeds above 5 m / sec worked.
  • cooling gas can before all nitrogen, argon, helium, hydrogen or mixtures thereof can be used can.
  • nitrogen and / or argon Application for higher cooling speed requirements are preferably helium or mixtures with substantial proportions of helium (> 25%) with nitrogen or argon.
  • the, with safety requirements associated with a hydrogen application avoided.
  • the high-pressure gas cooling according to the invention is with everyone, with regard to Compressive strength correspondingly designed cooling chamber possible, about one those corresponding to DE-PS 195 01 873.
  • the gas feed line is also provided for the first cooling step (7) already on the cooling device, in particular arranged on the connecting flange (3), in such a way that when extended Workpiece transport the material to be treated in the outflow area of the Gas supply line to the flowing gas is arranged.
  • an advantageous variant of the cooling device according to the invention is characterized in that, in addition to the connection to a heat treatment furnace serving opening an additional opening for docking independent Has treatment goods added. Treatments can be made in this design variant So be added without the cooling device from the respective heat treatment furnace must be separated.
  • FIG. 1 shows an oven / cooling chamber combination according to the invention.
  • FIG. 1 shows an oven / cooling chamber combination according to the invention.
  • a vacuum furnace 1 is shown in the left half of the figure, while in the right half of the picture a cooling device A according to the invention with cooling chamber 6, workpiece transport 5, separating slide 4 and connecting flange 3 is shown.
  • a gas supply line 7 with a front-side nozzle assembly 8 is arranged on the end face on the front part 3b of the connecting flange 3 and oriented perpendicularly thereto, the gas flowing out there acting on the end region of the workpiece transport 5 which is in the extended state.
  • the connecting flange 3 which forms a tunnel-like access to the cooling chamber 6 and is firmly connected to it, is penetrated at its foot end by the slide 4.
  • the latter can close the cooling chamber 6 in a gas-tight and pressure-tight manner with respect to the vacuum furnace 1 when the workpiece transport 5 is retracted.
  • a cooling gas supply of the chamber consisting of a gas supply line 10 and a gas intermediate store 11 is arranged on the cooling chamber 6.
  • a circulation fan 12 is also placed centrally in the ceiling area of the cooling chamber 6.
  • a process sequence according to the invention is as follows: In a separate position from the vacuum furnace 1 and cooling device A is on the extended workpiece transport 5 applied a workpiece 2, for example a soldered one to be soldered Slat package.
  • the cooling device is brought up to the vacuum furnace 1 below and by means of connecting flange 3 and clamping elements, not shown coupled vacuum-tight.
  • the evacuation process follows using the one in the vacuum oven existing facilities, both in the furnace interior and in the Cooling chamber 6, the desired vacuum is established.
  • the workpiece begins to heat up - in the present example to the Soldering temperature of around 900 ° C.
  • the cooling process according to the invention initiate.
  • the workpiece transport 5 After reaching the solidus time, the workpiece transport 5, for example a wire mesh track running over driven rollers and in guide rails, put into operation, and the workpiece 2 without sensitive control of the transport movement transported quickly into the cooling chamber 6.
  • the transport process according to the invention only takes a few seconds, during which the flooding already takes place the cooling chamber 6 is introduced from the gas buffer store 11, the cooling chamber fan 12 starts and the separating slide 4 begins to lower. Short after reaching the workpiece end position in the cooling chamber 6 is also pressure-tight closure of the chamber made by the slide 4, and it is done then already the pressure build-up in the cooling chamber from the gas intermediate store 11 via appropriate gas control elements.
  • the gas buffer store 11 can be used be biased up to 100 bar, with 10 one designed appropriately with regard to the desired preload and final pressure Gas supply must be connected in advance (e.g. gas bottle bundle with the corresponding Gas control technology). Because of the gas buffer store 11, a faster one Pressure buildup in the cooling chamber 6 achieved and the main cooling phase within a few Seconds. With a pressure of approx. 40 bar, again nitrogen Cooling gas and a fan power, the gas speeds of approx. 10 m / sec guaranteed, the relatively voluminous plate pack to be treated is inside cooled for a period of the order of one minute.
  • Cooling gases - helium and hydrogen - can do almost all desired cooling processes for soldering as well as for various heat treatments, especially those for demanding hardenings.
  • Cooling device this is also possible in a particularly advantageous manner, as there are usually no or only minor modifications to existing heat treatment furnaces must be carried out and in particular the one required in the process Workpiece transport already through the appropriate design of the cooling device is possible.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut nach einer Wärmebehandlung oder Wärmeeinwirkung in einem Ofen mittels strömendem Druckkühlgas in einer Kühlkammer, bei dem das Behandlungsgut bereits im Ofen mittels eines gerichteten Gasstroms oder Gasstrahls/Gasstrahlen bis auf eine erste kritische Temperaturschwelle abgekühlt wird, das Behandlungsgut nach Erreichen dieser Temperaturschwelle ohne Kontakt zu schädlichen Atmosphären in die Kühlkammer überführt wird, das Behandlungsgut in der Kühlkammer einer Abschreckung/Abkühlung in strömendem Gas unter Überdruck unterworfen wird. Ebenso ist eine spezielle Abkühleinrichtung mit Abkühlkammer und ausfahrbarem, in ausgefahrenem Zustand aus der Abkühlkammer herausragendem Werkstücktransport vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut nach einer Wärmebehandlung oder Wärmeeinwirkung in einem Ofen mittels Kühlgas in einer eigenständigen Kühlkammer.
In einer Reihe von Wärmebehandlungsprozessen, beispielsweise Härtungs- und Präzisionslötprozessen, sind schnelle Abkühl- bzw. Abschreckgeschwindigkeiten zur Erzielung des gewünschten Ergebnisses erforderlich. Die diese Anforderung erfüllenden, unter dem Begriff Hochdruckgasabschreckung zusammengefaßten Abkühlprozesse werden häufig in der Anlage durchgeführt, in der auch die vorausgehende Wärmebehandlung erfolgt ist.
Beispielsweise ist aus der EP-PS 313 888 ein Härtungsprozeß bekannt, bei dem Behandlungsgut in einem Vakuumofen nach der Hitzephase mittels eines Kühlgasstromes auf einem Druck von mehr als 10 bar abgeschreckt wird, wobei als Kühlgas Helium, Wasserstoff, eine Helium-Wasserstoffmischung oder eine Helium-Wasserstoffmischung mit bis zu 30% Inertgas angewandt werden kann. Nachteilig ist, daß der gesamte Ofen auch als Druck- und Kühlapparat ausgelegt werden muß.
Die Nachteile entfallen, wenn eine eigenständige Abkühlkammer vorgesehen wird. Damit gehen jedoch ein Transportvorgang und die damit verbundene Erschütterung der Werkstücke -insbesondere nachteilig bei Lötprozessen - der zeitweilige Verlust der Temperaturkontrolle und eine Zeitverzögerung einher, sowie die Problematik, einen Transport ohne Zutritt schädlicher Atmosphären zum Behandlungsgut zu gewährleisten.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabenstellung zugrunde, eine Schnellabkühlung von Behandlungsgut nach dem Zweikammerprinzip (Ofenkammer, Kühlkammer) zu gestalten, die die genannten Nachteile bei vertretbarem Aufwand möglichst weitgehend vermeidet.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, bei dem
  • das Behandlungsgut bereits im Ofen mittels eines gerichteten Gasstroms oder Gasstrahls/Gasstrahlen bis auf eine erste kritische Temperaturschwelle abgekühlt wird,
  • das Behandlungsgut nach Erreichen dieser Temperaturschwelle ohne Kontakt zu schädlichen Atmosphären in die Kühlkammer überführt wird,
  • das Behandlungsgut in der Kühlkammer einer Abschreckung/Abkühlung unter strömendem Gas unter Überdruck unterworfen wird.
Die Erfindung weist mit dem ersten Abkühlschritt im Ofen den Vorteil auf, daß das Behandlungsgut zunächst in keiner Weise zu bewegen ist und damit Nachteile aus einer Bewegung, wie unerwünschte Lotversetzungen, Verlust der Temperaturkontrolle, entfallen. Andererseits ist dieser erste Abkühlschritt, der in seinem Ausmaß nur einen relativ kleinen Temperaturbereich erfaßt, nämlich nur den bis zu einer ersten kritischen Temperaturschwelle - Lotverfestigung, Gefügestabilisierung, z.B. Einfrieren des Austenitzustandes - mit vergleichsweise einfachen Mitteln wie Gaszuleitungen und Gaseindüsvorrichtungen realisierbar. Zudem wirkt sich im oberen Temperaturbereich auch der Umstand, daß alle umgebenden Ofenteile auf einem ebensolchen Temperaturniveau sind, noch relativ wenig auf die Abkühlrate aus.
Nach Unterschreiten der ersten, kritischen Temperaturschwelle wird dann - gemäß der Erfindung - das Behandlungsgut aus dem Ofen heraus in die Kühlkammer hinein transportiert, wobei dieser Transportvorgang nunmehr mit geringerer Vorsicht und Sensibilität bei fortgesetzter Wärmeabfuhr erfolgen kann. Die Überführung in eine, speziell für den Abkühlzweck gestaltete, nach dem Prinzip der Druckgasabkühlung arbeitende Kühlkammer ergibt die Möglichkeit einer hocheffektiven Abkühlung, bei der das Behandlungsgut keinem flüssigen Kühlmittel auszusetzen ist.
Erfindungsgemäß wird die Abkühlung speziell mit strömendem Überdruckgas bis zu 80 bar ausgeführt, bevorzugt wird jedoch im Bereich zwischen 5 und 50 bar und mit Strömungsgeschwindigkeiten oberhalb 5 m/sec gearbeitet. Als Kühlgas können vor allem Stickstoff, Argon, Helium, Wasserstoff oder Gemische daraus eingesetzt werden können. Erfindungsgemäß kommen jedoch - für niedrige bis mittlere Abkühlgeschwindigkeiten - bevorzugt die klassischen Inertgase Stickstoff und/oder Argon zur Anwendung, bei höheren Anforderungen hinsichtlich der Abkühlgeschwindigkeiten werden vorzugsweise Helium oder Gemische mit wesentlichen Anteilen Helium (>25%) mit Stickstoff oder Argon eingesetzt. Insbesondere werden dadurch die, mit einer Wasserstoffanwendung einhergehenden, Sicherheitsanforderungen vermieden.
Im Grundsatz ist die erfindungsgemäße Hochdruckgasabkühlung mit jeder, hinsichtlich Druckfestigkeit entsprechend gestalteten Kühlkammer möglich, etwa einer solchen entsprechend der DE-PS 195 01 873.
Erfindungsgemäß wird jedoch eine Abkühleinrichtung vorgeschlagen, die insbesondere
  • einen die Kammerzufuhröffnung umgebenden Anschlußflansch (3) geeignet zum Andocken an einen Wärmebehandlungsofen,
  • einen aus- und einfahrbaren, in ausgefahrenem Zustand aus der Einrichtung hinausragenden Werkstücktransport (5) zur Einführung des Behandlungsguts in einen angedockten Wärmebehandlungsofen sowie
  • eine Absperreinrichtung (4) zur Abtrennung von Ofen- und Kühlkammer bei angedocktem Wärmebehandlungsofen
aufweist. Mit der druckfesten Variante dieser Abkühleinrichtung können erfindungsgemäße Abkühlprozesse besonders einfach und effizient an verschiedenen Wärmebehandlungs- oder Lötanlagen durchgeführt werden. Der besondere Vorzug dieser Abkühleinrichtung liegt darin, daß mit ihr das bei einem "Zweikammer-Verfahren" vorhandene Transportproblem bereits gelöst ist. Das Behandlungsgut ist lediglich auf dem Werkstücktransport der Abkühleinrichtung zu plazieren und diese an die jeweilige Wärmebehandlungseinrichtung anzudocken. Bei geeignet ausgefahrener Transporteinrichtung ist das Werkstück dann bereits im Wärmebehandlungsofen richtig plaziert. Im Anschluß - und unter der Voraussetzung, daß z.B. im Wärmebehandlungsofen die für den ersten Abkühlschritt erforderlichen Gasdüsen und/oder Gaszuleitungen vorhanden sind - kann der erfindungsgemäße Prozeß dann durchgeführt werden, ohne daß weitere Modifikationen an vorhandenen Öfen oder zusätzliche Einrichtungen, wie etwa ein eigenständiges Transportsystem, notwendig wären.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Abkühleinrichtung ist ferner die Gaszuleitung für den ersten Abkühlschritt (7) bereits an der Abkühleinrichtung, und zwar insbesondere am Anschlußflansch (3) angeordnet, und zwar derart, daß bei ausgefahrenem Werkstücktransport das Behandlungsgut im Ausströmungsbereich des über die Gaszuleitung zu fließenden Gases angeordnet ist.
Eine vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Abkühleinrichtung ist schließlich dadurch gekennzeichnet, daß sie neben der, dem Anschluß an einen Wärmebehandlungsofen dienenden Öffnung eine zusätzliche Öffnung zur andockunabhängigen Behandlungsgutzugabe aufweist. Behandlungsgut kann in dieser Gestaltungsvariante also zugegeben werden, ohne daß die Abkühleinrichtung vom jeweiligen Wärmebehandlungsofen abgetrennt werden muß.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert. Hierzu dient auch die schematische Darstellung, die eine Ofen/Abkühlkammer-Kombination gemäß der Erfindung zeigt.
   Ein Vakuumofen 1 ist in der linken Bildhälfte dargestellt, während in der rechten Bildhälfte eine erfindungsgemäße Abkühleinrichtung A mit Kühlkammer 6, Werkstücktransport 5, Abtrennschieber 4 sowie Anschlußflansch 3 gezeigt ist. Stirnseitig am Stirnteil 3b des Anschlußflansches 3 und senkrecht dazu orientiert ist eine Gaszuleitung 7 mit frontseitigem Düsenstock 8 angeordnet, wobei das dort ausströmende Gas den Endbereich des in ausgefahrenem Zustand befindlichen Werkstücktransports 5 beaufschlagt. Der einen tunnelartigen Zugang zur Kühlkammer 6 bildende und mit dieser fest verbundene Anschlußflansch 3 wird an seinem Fußende von dem Schieber 4 durchdrungen. Dieser kann die Kühlkammer 6 bei eingefahrenem Werkstücktransport 5 gas- und druckdicht gegenüber dem Vakuumofen 1 abschließen. Auf der Kühlkammer 6 ist eine, aus einer Gaszuleitung 10 und einem Gaszwischenspeicher 11 bestehende Kühlgasversorgung der Kammer angeordnet. Zentral im Deckenbereich der Kühlkammer 6 ist ferner ein Umwälzventilator 12 plaziert.
Ein Prozeßablauf gemäß Erfindung ist wie folgt: In getrennter Stellung von Vakuumofen 1 und Abkühleinrichtung A wird auf den ausgefahrenen Werkstücktransport 5 ein Werkstück 2 aufgebracht, beispielsweise ein mit Lot versehenes, zu verlötendes Lamellenpaket. Die Abkühleinrichtung wird im folgenden an den Vakuumofen 1 herangeführt und mittels Anschlußflansch 3 und nicht gezeigten Anspannelementen vakuumdicht angekoppelt. Es folgt der Evakuierungsprozeß mittels der im Vakuumofen vorhandenen Einrichtungen, wobei sowohl im Ofeninnenraum als auch in der Kühlkammer 6 das gewünschte Vakuum hergestellt wird. Parallel dazu oder nachgeordnet beginnt das Aufheizen des Werkstücks - im vorliegenden Beispielfall auf die Löttemperatur von etwa 900°C. Nach Erreichen von Zieldruck und Zieltemperatur ist der Temperaturausgleich im Werkstück sowie insbesondere die Lotverflüssigungs- und -verteilungszeit abzuwarten, um im Anschluß daran den erfindungsgemäßen Abkühlprozeß einzuleiten.
Dieser beginnt - nach Abschaltung der Heizeinrichtungen im Ofen 1 - mit der Einleitung von etwa auf Umgebungstemperatur befindlichem Kühlgas in die Gaszuleitung 7 und den Düsenstock 8. Dieser bildet Gasstrahlen aus, die auf das Werkstück 2 gerichtet sind. Auf diese Weise ergibt sich eine erste Beschleunigung der Abkühlung des Werkstücks 2 auf dem in ausgefahrenem Zustand befindlichen, in dieser Phase statisch positionierten Werkstücktranport 5. Als Kühlgas kommt Stickstoffgas zur Anwendung, womit nach kurzer Zeit (einige Sekunden bis ca. 20 sec.) die Solidustemperatur des Lots erreicht wird. Die exakt erforderliche Zeit für diesen ersten Kühlschritt ist - wie generell auch - abhängig vom Werkstück (Form, Dicke) und Lot und kann gegebenenfalls durch Versuche ermittelt werden oder ist mittels eines - unter Umständen im Vakuumofen ohnehin vorhandenen - Temperaturmessers bestimmbar.
Nach Erreichen des Soliduszeitpunkts wird der Werkstücktransport 5, beispielsweise eine über angetriebene Rollen und in Führungsschienen laufende Drahtgeflechtbahn, in Betrieb gesetzt, und das Werkstück 2 ohne sensible Regelung der Transportbewegung zügig in die Kühlkammer 6 befördert. Der erfindungsgemäße Transportvorgang beansprucht lediglich einige, wenige Sekunden, während derer bereits die Flutung der Kühlkammer 6 aus dem Gas-Zwischenspeicher 11 eingeleitet wird, der Kühlkammerventilator 12 anläuft und sich der Abtrennschieber 4 zu senken beginnt. Kurz nach dem Erreichen der Werkstückendposition in der Kühlkammer 6 ist auch der druckdichte Verschluß der Kammer durch den Schieber 4 hergestellt, und es erfolgt dann bereits der Druckaufbau in der Kühlkammer aus dem Gaszwischenspeicher 11 über entsprechende Gasregelglieder. Hierfür kann der Gaszwischenspeicher 11 mit bis zu 100 bar vorgespannt sein, wobei für seine Nachfüllung über die Zuleitung 10 eine hinsichtlich des gewünschten Vorspann- und Enddrucks passend gestaltete Gasversorgung vorausgeschaltet sein muß (z.B. Gasflaschenbündel mit entsprechender Gasregeltechnik). Aufgrund des Gaszwischenspeichers 11 kann ein schneller Druckaufbau in der Kühlkammer 6 erzielt und die Hauptkühlphase innerhalb weniger Sekunden eingeleitet werden. Mit einem Druck von ca. 40 bar, wiederum Stickstoff als Kühlgas und einer Ventilatorleistung, die Gasgeschwindigkeiten von ca. 10 m/sec gewährleistet, wird das zu behandelnde, relativ voluminöse Lamellenpaket innerhalb eines Zeitraums in der Größenordnung von einer Minute abgekühlt.
Mit der erfindungsgemäßen Kühlweise und insbesondere den leistungsfähigeren Kühlgasen - Helium und Wasserstoff - können nahezu alle gewünschten Kühlabläufe bei Lötungen ebenso wie bei diversen Wärmebehandlungen, insbesondere auch solche für anspruchsvolle Härtungen, ausgeführt werden. Mit der gezeigten, speziellen Abkühleinrichtung ist dies darüber hinaus in besonders vorteilhaftere Weise möglich, da im Regelfall keine oder nur geringfügige Modifikationen an vorhandenen Wärmebehandlungsöfen vorzunehmen sind und insbesondere der im Prozeß erforderliche Werkstücktransport bereits durch die entsprechende Gestaltung der Abkühleinrichtung ermöglicht ist.

Claims (7)

  1. Verfahren zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut nach einer Wärmebehandlung oder Wärmeeinwirkung in einem Ofen mittels strömendem Druckkühlgas in einer Kühlkammer, bei dem
    das Behandlungsgut bereits im Ofen mittels eines gerichteten Gasstroms oder Gasstrahls/Gasstrahlen bis auf eine erste kritische Temperaturschwelle abgekühlt wird,
    das Behandlungsgut nach Erreichen dieser Temperaturschwelle ohne Kontakt zu schädlichen Atmosphären in die Kühlkammer überführt wird,
    das Behandlungsgut in der Kühlkammer einer Abschreckung/Abkühlung in strömendem Gas unter Überdruck unterworfen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Kühlkammer mit Überdrucken zwischen 1 und 80 bar, vorzugsweise 5 und 50 bar, und mit Strömungsgeschwindigkeiten oberhalb 5 m/sec gearbeitet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für niedrige bis mittlere Abkühlgeschwindigkeiten klassische Inertgase wie Stickstoff und/oder Argon als Kühlgas zur Anwendung kommen, und daß bei höheren Anforderungen hinsichtlich der Abkühlgeschwindigkeiten Helium oder Gemische mit wesentlichen Anteilen von Helium (>25 %) und ansonsten Stickstoff oder Argon eingesetzt werden.
  4. Abkühleinrichtung mit einer Kühlkammer (6) mit Kühlgasversorgung (10, 11) und Kammerzutrittsöffnung gekennzeichnet durch
    einen die Kammeröffnung (9) umgebenden Anschlußflansch (3) geeignet zum Andocken an einen Wärmebehandlungsofen,
    einen aus- und einfahrbaren, in ausgefahrenem Zustand aus der Einrichtung hinausragenden Werkstücktransport (5) zur Einführung des Behandlungsguts in einen angedockten Wärmebehandlungsofen sowie
    eine Absperreinrichtung (4) zur Abtrennung von Ofen- und Kühlkammer bei angedocktem Wärmebehandlungsofen.
  5. Abkühleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (6) druckfest ausgebildet ist.
  6. Abkühleinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorstehende Gaszuleitung (7) am Anschlußflansch (3) angeordnet ist, und zwar derart, daß bei ausgefahrenem Werkstücktransport (5) das auf dem Werkstücktransport (5) befindliche Behandlungsgut im Ausströmungsbereich des über die Gaszuleitung (7) zufließenden Gases angeordnet ist.
  7. Abkühleinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben der, dem Anschluß an einen Wärmebehandlungsofen dienenden Kammeröffnung (9) eine zusätzliche Öffnung zur andockunabhängigen Behandlungsgutzugabe aufweist.
EP99110596A 1998-06-02 1999-06-01 Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut Withdrawn EP0962538A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19824574 1998-06-02
DE1998124574 DE19824574A1 (de) 1998-06-02 1998-06-02 Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP0962538A2 true EP0962538A2 (de) 1999-12-08
EP0962538A3 EP0962538A3 (de) 2003-09-24

Family

ID=7869637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP99110596A Withdrawn EP0962538A3 (de) 1998-06-02 1999-06-01 Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0962538A3 (de)
DE (1) DE19824574A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1233078A2 (de) * 2001-02-20 2002-08-21 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abschrecken von metallischen Werkstücken
EP1228828A3 (de) * 2001-02-02 2005-07-13 The Boc Group, Inc. Beschleunigtes Abkühlen von gesinterten Metallkörpern
WO2007054398A1 (de) * 2005-11-08 2007-05-18 Robert Bosch Gmbh Anlage zur trockenen umwandlung eines material-gefüges von halbzeugen

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2138363B1 (de) * 1971-07-31 1973-01-18 Ludwig-Ofag-Indugas Industrieofenanlagen Gmbh, 4300 Essen Anlage zum abkuehlen von singulaerem waermegut unter schutzgas
SU601317A1 (ru) * 1976-07-08 1978-04-05 Elbert Anatolij Ya Толкательна электропечь
DE3233361A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-15 Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij, proektno-konstruktorskij i technologičeskij institut elektrotermiČeskogo oborudovanija, Moskva Kontinuierlicher elektroofen zur chemisch-thermischen behandlung von stahlteilen
EP0313888A1 (de) * 1987-10-28 1989-05-03 Leybold Durferrit GmbH Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke
EP0727498A1 (de) * 1995-01-23 1996-08-21 ALD Vacuum Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen von Werkstücken, insbesondere zum Härten

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2138363B1 (de) * 1971-07-31 1973-01-18 Ludwig-Ofag-Indugas Industrieofenanlagen Gmbh, 4300 Essen Anlage zum abkuehlen von singulaerem waermegut unter schutzgas
SU601317A1 (ru) * 1976-07-08 1978-04-05 Elbert Anatolij Ya Толкательна электропечь
DE3233361A1 (de) * 1982-09-08 1984-03-15 Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij, proektno-konstruktorskij i technologičeskij institut elektrotermiČeskogo oborudovanija, Moskva Kontinuierlicher elektroofen zur chemisch-thermischen behandlung von stahlteilen
EP0313888A1 (de) * 1987-10-28 1989-05-03 Leybold Durferrit GmbH Verfahren zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke
EP0727498A1 (de) * 1995-01-23 1996-08-21 ALD Vacuum Technologies GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen von Werkstücken, insbesondere zum Härten

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1228828A3 (de) * 2001-02-02 2005-07-13 The Boc Group, Inc. Beschleunigtes Abkühlen von gesinterten Metallkörpern
US7018584B2 (en) 2001-02-02 2006-03-28 The Boc Group, Inc. Method and apparatus for metal processing
EP1233078A2 (de) * 2001-02-20 2002-08-21 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abschrecken von metallischen Werkstücken
EP1233078A3 (de) * 2001-02-20 2003-11-26 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Abschrecken von metallischen Werkstücken
WO2007054398A1 (de) * 2005-11-08 2007-05-18 Robert Bosch Gmbh Anlage zur trockenen umwandlung eines material-gefüges von halbzeugen
US9303294B2 (en) 2005-11-08 2016-04-05 Robert Bosch Gmbh Installation for the dry transformation of a material microstructure of semi-finished products

Also Published As

Publication number Publication date
EP0962538A3 (de) 2003-09-24
DE19824574A1 (de) 1999-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4422588C2 (de) Verfahren zum Abschrecken von Werkstücken durch Gase und Wärmebehandlungsanlage zur Durchführung des Verfahrens
EP0631713B1 (de) Verfahren zum verlöten von leiterplatten unter niederdruck
DE2254769A1 (de) Ofen zum flussmittellosen loeten von aluminiumwerkstoffen unter schutzgas
DD283421A5 (de) Verfahren zur waermebehandlung metallischer werkstuecke
DE1446199B2 (de) Kontinuierliches verfahren zum ueberziehen von gegen staenden, insbesondere glasscheiben, durch vakuumaufdampfen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
EP1169145A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum reinigen von substraten
DE102005015450B3 (de) Verfahren sowie Vorrichtung zur Gasabschreckung
EP0962538A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur effektiven Abkühlung von Behandlungsgut
DE3819803C1 (de)
EP0727498A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Abkühlen von Werkstücken, insbesondere zum Härten
DE3813931A1 (de) Schutzgasloetverfahren und vorrichtung zur ausfuehrung dieses verfahrens
DE60317912T2 (de) Verfahren zum schnellen abkühlen von werkstücken durch konvektiver und strahlungs-übertragung
DE102009006377A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Kühlen von Werkstücken, sowie Vorrichtung zum thermischen Fügen oder Trennen von Werkstücken
DE3208242C2 (de) Vorrichtung zum verzugsarmen Härten von Stahlteilen
DE3105064A1 (de) Verfahren zur waermebehandlung von zu bunden (coils) aufgehaspeltem metallband
EP0189759B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken
EP1153146B1 (de) Durchlaufofen mit einer einrichtung zum abschrecken von werkstücken sowie abschreckverfahren
DE4010102A1 (de) Verfahren zum gluehen von staehlernem gluehgut
DE102010046545A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verlöten
DE19623559A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Härten von metallischen Werkstücken
DE1074609B (de) Mit Schutzgas be tnebener Tunnelofen mit Kuhltunnel
DE4100989A1 (de) Verfahren zur waermebehandlung in vakuumoefen
DE2220244A1 (de) Vorrichtung, in der ein Unterdruck herrscht oder die mit einer speziellen Atmosphäre gefüllt ist, und durch die längliche Materialien hindurchgeführt werden
DE19856191A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Teilen
EP1988181B1 (de) Verfahren zur Behadlung von Schmelzmetallen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: LINDE TECHNISCHE GASE GMBH

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: LINDE GAS AG

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: LINDE AG

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

17P Request for examination filed

Effective date: 20040312

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT CH DE FR GB IT LI NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20050412

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20080101