WO2022008599A1 - Device and method for water spray quenching - Google Patents
Device and method for water spray quenching Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022008599A1 WO2022008599A1 PCT/EP2021/068849 EP2021068849W WO2022008599A1 WO 2022008599 A1 WO2022008599 A1 WO 2022008599A1 EP 2021068849 W EP2021068849 W EP 2021068849W WO 2022008599 A1 WO2022008599 A1 WO 2022008599A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- spray
- atomizer
- water
- volume
- nozzle
- 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.)
- Ceased
Links
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
- C21D1/56—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering characterised by the quenching agents
- C21D1/60—Aqueous agents
-
- 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
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- 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
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—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
- C21D11/00—Process control or regulation for heat treatments
- C21D11/005—Process control or regulation for heat treatments for cooling
-
- 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
- C21D9/0093—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for screws; for bolts
-
- 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
- C21D9/32—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
Definitions
- the present invention relates to a device and a method for quenching metallic workpieces after a thermochemical treatment, such as carburizing or carbonitriding, and comprises at least one atomizer designed and set up for atomizing water in air or nitrogen and a quenching chamber fluidically connected to the atomizer.
- a thermochemical treatment such as carburizing or carbonitriding
- DE 102007 023 089 A1 describes a method for quenching metallic workpieces after inductive hardening, in which water is atomized in air or nitrogen using one or more two-component nozzles and sprayed onto a metallic workpiece.
- the cooling rate is varied by dynamic control of the gas and water volume flow and the cooling curve of the workpiece is adapted to the specified values. Spatial fluctuations in the cooling rate are compensated for by a relative movement of the workpiece or the two-component nozzles.
- thermochemically treated workpieces are quenched in a bath of water, aqueous polymer solution or oil, or in a gas stream at a pressure of 5 to 20 bar.
- Cooling baths made of oil or aqueous polymer solution have a significant impact on the environment.
- an insulating vapor layer forms which initially slows cooling and anisotropically collapses, causing uneven cooling, case depth and stresses in the workpiece surface.
- relatively uniform cooling is achieved with gas quenching.
- the investment in technical equipment for gas quenching is high and
- Amount of the cooling rate has an upper limit.
- the object of the present invention is to overcome the existing problems and to provide an apparatus suitable for industrial use for the water spray quenching of thermochemically treated metallic workpieces. This object is achieved by a water spray quench apparatus comprising
- At least one atomizer configured for atomizing water into air or nitrogen and fluidly connected to the quench chamber; wherein the at least one atomizer and the device are designed and set up to generate a spray mist with a water content of 2.5% by volume to 40% by volume and a Sauter diameter of 20 to 2000 ⁇ m and a spray mist flow through the charge volume V 0 of 0.05 m 3 /s to 25 m 3 /s or to circulate the spray mist in the charge volume V 0 with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 /s.
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 cm to 80 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 cm to 120 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 cm to 80 cm;
- the batch volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 cm to
- V 0 the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 cm to 80 cm;
- the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 cm to 150 cm; the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 cm to 150 cm; the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 cm to 150 cm; - the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 cm to 200 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 cm to 150 cm;
- the at least one atomizer is designed and set up for this purpose
- the at least one atomizer is designed and set up for this purpose
- the at least one atomizer is designed and set up to generate 0.05 to 25 m 3 /s spray;
- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 0.3 m 3 /s,
- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 2 m 3 /s,
- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 4 m 3 /s,
- the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
- Charge volume V 0 from 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or
- the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
- the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
- V 0 from 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s,
- the device is constructed and arranged for a spray mist flow through the batch volume V 0 of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s , 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- the device is designed and set up to spray the spray in the charge volume V 0 with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to circulate up to 25 m 3 /s;
- the device is designed and set up for the spray mist in the charge volume V 0 with a spray mist volume flow of 0.05 to 0.3 m 3 /s, 0.2 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s,
- the device is designed and arranged to spray in the batch volume V 0 having a spray flow rate of 0.05 to 2 m 3 / s, from 1 to 3 m 3 / s, 2 to 4 m 3 / s, 3 to circulate up to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- the spray mist in the charge volume Vo with a spray mist volume flow of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- the device is designed and arranged to generate a spray throughput of 0.05 to 25 m 3 /s between an inlet and an outlet of the quenching chamber;
- the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 0.3 m 3 /s between an inlet and an outlet of the quenching chamber, 0.2 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0, to generate 6 to 0.8 m 3 /s, 0.7 to 0.9 m 3 /s or 0.8 to 1 m 3 /s;
- the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m between an inlet and an outlet of the quenching chamber 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s;
- the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 4 m 3 /s, 2 to 6 m 3 /s, 4 to 8 m 3 /s, 6 to 10 m between an inlet and an outlet of the quenching chamber 3 /s, 8 to 12 m3 /s, 10 to 14 m3 /s, 12 to 16 m3 /s, 14 to 18 m3 /s, 16 to 20 m3 /s, 18 to 22 m3 / s or 20 to 25 m 3 /s;
- the at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles
- one or more atomizing nozzles comprise a swirl insert
- the at least one atomizer comprises one or more water control valves
- the at least one atomizer comprises one or more gas control valves
- the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer water pressure tank;
- the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer gas pressure container;
- the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer or the water pressure tank water pump;
- the device comprises a blower or compressor fluidically connected to the at least one atomizer or the gas pressure container;
- the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer water pump;
- the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer blower or compressor;
- the device comprises a first and second atomizer, each with 3 to 60 atomizer nozzles;
- the device comprises a first and second nebulizer with respectively 3 to 10, 3 to 15, 10 to 20, 15 to 25, 20 to 30, 25 to 35, 30 to 40, 35 to 45, 40 to 50, 45 to 55 or 50 to 60 atomizing nozzles;
- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer independently of each other with the reference axis at an angle of
- each atomizing nozzle of the second atomizer independently includes an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer independently of each other with the reference axis at an angle of
- each atomizer nozzle of the second atomizer includes 0 to 30 degrees and a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the second atomizer independently with the reference axis at an angle of
- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from each other along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first
- Atomizer independently with the reference axis at an angle of
- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced apart from one another along a vertical reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer being independent one from the other encloses an angle of 0 to 20 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer encloses an angle of 160 to 180 degrees with the vertical reference axis independently of one another; - the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles
- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced apart from one another along a vertical reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer being independent each other encloses an angle of 0 to 45 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer is 10 to 150 cm;
- a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer is 10 to 100 cm or 70 to 150 cm;
- a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer 10-30 cm, 20-40 cm, 30-50 cm, 40-60 cm, 50-70 cm, 60-80 cm, 70-90 cm , 80 to 100 cm, 90 to 110 cm, 100 to 120 cm, 110 to 130 cm, 120 to 140 cm or 130 to 150 cm;
- outlets of the atomizing nozzles of the first atomizer are arranged in a first horizontal plane
- outlets of the atomizing nozzles of the second atomizer are arranged in a second horizontal plane and the quenching device comprises a charge carrier receptacle arranged in the vertical direction between the first and second horizontal planes;
- outlets of the atomizing nozzles of the first atomizer are arranged in a first horizontal plane, outlets of the atomizing nozzles of the second atomizer in a second horizontal plane, the quenching device comprises first and second seats for first and second charge carriers, and the first and second seats are arranged in the vertical direction between the first and second horizontal planes;
- the atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional regular grid
- the atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional regular grid
- the atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional rectangular grid
- the atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional rectangular grid
- the atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional, hexagonal grid;
- the atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional, hexagonal grid
- the atomizer nozzles of the first atomizer are designed and configured in the same way;
- the atomizer nozzles of the second atomizer are designed and configured in the same way;
- the atomizing nozzles of the first atomizer are adapted, configured and spatially arranged to uniformly impinge water spray over a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 ;
- the atomizing nozzles of the second atomizer are adapted, configured and spatially arranged to uniformly impinge water spray over a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 ;
- the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z with 0.5 m/s ⁇ v z ⁇ 35 m/s;
- the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z with 0.5 m/s ⁇ v z ⁇ 15 m/s, 10 m/s ⁇ v z ⁇ 25 m/s or 20 m/s ⁇ v z ⁇ 35 m/s;
- the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z has with
- the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z with 0.5 m/s ⁇ v z ⁇ 35 m/s;
- the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z with 0.5 m/s ⁇ v z ⁇ 15 m/s, 10 m/s ⁇ v z ⁇ 25 m/s or 20 m/s ⁇ v z ⁇ 35 m /s;
- the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 ⁇ v z to 1.2 ⁇ v z with 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,
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 20 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 30 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 150 to 180 degrees with the reference axis;
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 0 to 45 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the reference axis;
- a minimum distance between the spray nozzles of the first nozzle chamber and the spray nozzles of the second nozzle chamber is 10 to 50 cm;
- a minimum distance between an outlet of the at least one atomizer and an outlet of the nozzle chamber is 5 to 50 cm;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, the first line connects the water pressure tank to the second line and a control valve is arranged in the first line;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, a Venturi nozzle is arranged in the second line, the first line connects the water pressure tank to the Venturi nozzle and a control valve in the first line is arranged;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, a venturi nozzle is arranged in the second line, the first line connects the water pressure tank to the venturi nozzle, a first control valve in the first line and a second control valve is arranged in the second line between the gas pressure vessel and the venturi nozzle;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connecting the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connecting the gas pressure tank to the first line and a control valve is arranged in the second line;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to the first line, a first control valve in the first line between the water pressure tank and a junction of the second line and a second control valve is arranged in the second line;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to a junction in the first line designed as a gas nozzle, and a control valve is arranged in the second line;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to a junction designed as a gas nozzle in the first line, a first control valve in the first line between the water pressure container and the confluence of the second line and a second control valve is arranged in the second line;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, a venturi nozzle is arranged in the first line, the second line connects the gas pressure tank to the venturi nozzle and a control valve in the second line is arranged;
- the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, a Venturi nozzle is arranged in the first line, the second line connects the gas pressure tank to the Venturi nozzle, a first control valve in the first line between the water pressure tank and the Venturi nozzle and a second control valve is arranged in the second line;
- the quenching chamber is equipped with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 25 m 3 /s;
- the quench chamber is equipped with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s is;
- the quenching chamber with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- the device comprises at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 / s;
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up for a spray mist volume flow of 0.05 to 10 m 3 / s,
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- Recirculator with a recirculation drive wherein the recirculation drive is set up for a spray volume flow of 0.05 to 0.3 m 3 / s,
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 / s, 4 to 6 m3 /s, 5 to 7 m3 /s, 6 to 8 m3 /s,
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 / s, 12 to 16 m3 /s, 14 to 18 m3 /s,
- the device comprises at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 / s;
- the device at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 / s, 5 to 15 m 3 / s, 10 to 20 m 3 / s or 15 to 25 m 3 /s includes; - the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
- the recirculation drive is designed as a fan or blower
- the recirculation drive comprises one or more than fans
- the recirculation drive comprises one or more fans
- the recirculator is fluidly connected to the quenching chamber via one, two or more recirculation lines;
- the recirculator comprises one or more atomizers
- the device comprises a compressor designed and set up to generate a gas pressure of 1 to 20 bar;
- the device comprises a fan designed and set up to generate a gas pressure of 1 to 20 bar;
- the compressor or blower for generating a gas pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- the device comprises a gas pressure vessel designed and equipped for a gas pressure of 1 to 20 bar and connected to the compressor or blower; - the gas pressure vessel for a gas pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to
- 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- the device comprises a hydraulic pump designed and set up to generate a hydraulic pressure of 1 to 20 bar;
- the hydraulic pump for generating a hydraulic pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- the device comprises a water pressure tank designed and equipped for a hydraulic pressure of 1 to 20 bar and connected to the hydraulic pump;
- the water pressure tank for a hydraulic pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to
- the at least one atomizer is fluidically connected to the gas pressure container;
- the at least one atomizer is fluidly connected to the water pressure tank;
- the at least one atomizer comprises a first control valve for controlling a volume flow flowing in from the water pressure tank;
- the at least one atomizer comprises a second control valve for controlling a volume flow flowing in from the gas pressure container;
- the at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- the at least one atomizer nozzle is designed as a simple perforated nozzle
- the at least one atomizer comprises one or more water nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- the at least one atomizer comprises one or more venturi nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- the device comprises 2 to 20 nebulizers, 2 to 14 nebulizers or 10 to 20 nebulizers;
- the device comprises 2 to 6 nebulizers, 4 to 8 nebulizers, 6 to 10 nebulizers, 8 to 12 nebulizers, 10 to 14 nebulizers, 12 to 16 nebulizers, 14 to 18 nebulizers or 16 to 20 nebulizers;
- the device comprises 2 to 20 nozzle chambers, 2 to 14 nozzle chambers or 10 to 20 nozzle chambers;
- the device comprises 2 to 6 nozzle chambers, 4 to 8 nozzle chambers, 6 to 10 nozzle chambers, 8 to 12 nozzle chambers, 10 to 14 nozzle chambers, 12 to 16 nozzle chambers, 14 to 18 nozzle chambers or 16 to 20 nozzle chambers;
- Two or more nozzle chambers are fluidly connected to an atomizer
- - two or more nozzle chambers are fluidly connected to the same atomizer
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as boreholes
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as cylindrical bores
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as photolithographically produced apertures
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an opening with a polygonal, circular or elliptical contour
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an open cross-sectional area with a polygonal, circular or elliptical contour
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an extension L with 0.5 mm ⁇ L ⁇ 10 mm in the direction of a surface normal to their open cross-sectional area;
- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have a length L with 0.5 mm ⁇ L ⁇ 10 mm in the direction of a surface normal to their open cross-sectional area;
- spray nozzles 6 to 120 spray nozzles or 100 to 200 spray nozzles;
- Spray nozzles 500 to 900 spray nozzles, 700 to 1100 spray nozzles, 900 to 1300
- Spray nozzles 1100 to 1500 spray nozzles, 1300 to 1700 spray nozzles, 1500 to 1900
- Spray nozzles 1700 to 2100 spray nozzles, 1000 to 3000 spray nozzles, 2000 to 4000
- Spray nozzles 3000 to 5000 spray nozzles, 4000 to 6000 spray nozzles, 5000 to 7000
- spray nozzles 6000 to 8000 spray nozzles, 7000 to 9000 spray nozzles or 8000 to 10000 spray nozzles;
- each spray nozzle of the nozzle chamber independently has a cross-sectional area of 0.25 ⁇ mm 2 to 10 ⁇ mm 2 , 5 ⁇ mm 2 to 15 ⁇ mm 2 , 10 ⁇ mm 2 to 20 ⁇ mm 2 or 15 ⁇ mm 2 to 25 ⁇ mm 2 has;
- each spray nozzle of the nozzle chamber independently has a cross-sectional area of 0.25 ⁇ mm 2 to 2 ⁇ mm 2 , 1 ⁇ mm 2 to 3 ⁇ mm 2 , 2 ⁇ mm 2 to 4 ⁇ mm 2 , 3 ⁇ mm 2 to 5 ⁇ mm 2, 4 ⁇ mm 2 to 6 ⁇ mm 2, 5 ⁇ mm 2 to 7 ⁇ mm 2, 6 ⁇ mm 2 to 8 ⁇ mm 2, 7 ⁇ mm 2 to 9 ⁇ mm 2, 8 ⁇ mm 2 to 10 ⁇ mm 2, 9 ⁇ mm 2 to 11 ⁇ mm 2, 10 ⁇ mm 2 to 12 ⁇ mm 2, 11 ⁇ mm 2 to 13 ⁇ mm 2, 12 ⁇ mm 2 to 14 ⁇ mm 2, 13 ⁇ mm 2 to 15 ⁇ mm 2, 14 ⁇ mm 2 to 16 ⁇ mm 2, 15 ⁇ mm 2 to 17 ⁇ mm 2, 16 ⁇ mm 2 to 18 ⁇ mm 2, 17 ⁇ mm 2
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 20 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second
- Nozzle chamber are spaced apart along a reference axis, a
- a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently encloses an angle of 0 to 30 degrees with the reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 150 to 180 degrees with the reference axis;
- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second
- Nozzle chamber are spaced apart along a reference axis, a
- a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently encloses an angle of 0 to 45 degrees with the reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the reference axis;
- a clear distance between the first and second nozzle chambers is 10 to 100 cm along the reference axis;
- the at least one nozzle chamber comprises a pinhole with 6 to 10000 holes
- the at least one nozzle chamber comprises an orifice plate with 6 to 10000 holes each having a cross-sectional area of 0.25 ⁇ mm 2 to 25 ⁇ mm 2 ;
- the at least one nozzle chamber comprises a grid with 6 to 10000 mesh openings
- the mm 2 to 25 mm 2 ⁇ comprises at least one nozzle chamber with a grid 6-10000 mesh openings with a cross-sectional area of 0.25 ⁇ ;
- the at least one nozzle chamber comprises a first and second pinhole, each with 6 to 10000 holes, the second pinhole being displaceable relative to the first pinhole;
- the at least one nozzle chamber comprises a first, second and third pinhole diaphragm, each with 6 to 10000 holes, the second and third pinhole diaphragms being displaceable independently of one another relative to the first pinhole diaphragm;
- the at least one nozzle chamber comprises one, two or three perforated diaphragms, each of which is designed as a plate made of a polymeric, metallic or ceramic material and is equipped with 6 to 10,000 perforated holes;
- the at least one nozzle chamber comprises one, two or three perforated diaphragms, each of which is designed as a plate made of a polymer, metal or ceramic material and is equipped with 6 to 10,000 etching holes;
- the at least one nozzle chamber comprises a first and second grid each having from 6 to 10000 mesh openings, the second grid being displaceable relative to the first grid;
- the at least one nozzle chamber comprises a first, second and third grid each having from 6 to 10000 holes, the second and third grids being independently displaceable relative to the first grid;
- the at least one nozzle chamber comprises one, two or three grids, each made of a polymeric or metallic material and each having 6 to 10000 mesh openings;
- the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 90%; - the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 50% or 40% to 90%;
- the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 15%, 10% to 20%, 15% to 25%, 20% to 30%, 25% to 35%, 30% to 40%, 35% to 45% %, 40% to 50%, 45% to 55%, 50% to 60%, 55% to 65%, 60% to 70%, 65% to 75%, 70% to 80%, 75% to 85% or 80% to 90%;
- the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 2 m 2 ;
- the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 1.1 m 2 or 0.9 to 2.0 m 2 ;
- the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 0.2 m 2 , 0.1 to 0.3 m 2 , 0.2 to 0.4 m 2 , 0.3 to 0.5 m 2 , 0.4 to 0.6 m 2 , 0.5 to 0.7 m 2 , 0.6 to 0.8 m 2 , 0.7 to 0.9 m 2 , 0.8 to 1.0 m 2 , 0.9 to 1.1 m 2 , 1.0 to 1.2 m 2 , 1.1 to 1.3 m 2 , 1.2 to 1.4 m 2 , 1.3 to 1.5 m 2 , 1.4 to 1.6 m 2 , 1.5 to 1.7 m 2 , 1.6 to 1.8 m 2 , 1.7 to 1.9 m 2 or 1.8 to 2.0 m 2 ;
- the at least one nozzle chamber is ring-shaped
- the device comprises 2 to 20 nozzle chambers which are ring-shaped and arranged concentrically to one another;
- the device comprises 2 to 20, 2 to 14 or 10 to 20 annular nozzle chambers arranged concentrically to one another;
- the device comprises 2 to 6, 4 to 8, 6 to 10, 8 to 12, 10 to 14, 12 to 16, 14 to 18 or 16 to 20 annular nozzle chambers arranged concentrically to one another;
- the device comprises a housing
- the device comprises a housing with one or two openings
- the device comprises a housing with one or two openings for loading with a charge carrier with workpieces arranged thereon;
- the device comprises a housing with one or two doors for closing the one or two openings;
- the device comprises one or more charge carrier receptacles for one or more charge carriers;
- the device comprises a charge carrier receptacle for a charge carrier with workpieces arranged thereon;
- - one or more nozzle chambers are arranged in the direction of a vertical reference axis above the receptacle for the charge carrier; - one or more nozzle chambers are arranged in the direction of a vertical reference axis below the receptacle for the charge carrier;
- At least one first nozzle chamber is arranged above and at least one second nozzle chamber below the receptacle for the charge carrier, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another forms an angle of 0 to 20 degrees with the vertical reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle the second nozzle chamber independently forms an angle of 160 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- charge carriers are arranged, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 0 to 30 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 150 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- At least one first nozzle chamber is arranged above and at least one second nozzle chamber below the receptacle for the charge carrier, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another forms an angle of 0 to 45 degrees with the vertical reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- the quenching chamber includes a pan for condensation water
- the quenching chamber comprises a pan for condensed water arranged in a lower part of the quenching chamber;
- the quenching chamber comprises a trough for condensed water and the trough is designed as the lower floor of the quenching chamber;
- the quenching chamber comprises a pan for condensed water and the pan is fluidly connected to a water separator;
- the quench chamber includes a pan for condensate water and the pan is fluidly connected to a heat exchanger for condensate cooling;
- the quench chamber includes a pan for condensed water and the pan is fluidly connected to a water filter;
- the quench chamber includes a pan for condensate water and the pan is fluidly connected to a storage tank;
- the water separator is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- the heat exchanger is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- the water filter is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- the quench chamber comprises a pan for condensed water, the pan being fluidly connected to a storage tank and the at least one atomizer, the storage tank being hydraulically arranged between the pan and the at least one atomizer;
- the device comprises a water tank
- the water tank is fluidly connected to the hydraulic pump
- the water tank is connected to the hydraulic pump via a supply line;
- the device comprises a water separator
- the water separator is designed as a swirl droplet separator
- the water separator comprises a water-cooled heat exchanger
- the water separator is fluidly connected to the water tank;
- the water separator is connected to the water tank via a return line;
- a feed pump is arranged in the return line
- a water filter is arranged in the return line; the device comprises an electronic controller; - The electronic controller is designed and set up to control the at least one atomizer;
- the electronic controller is designed and set up to control the at least one atomizer as a function of the temperature of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- each control valve is connected to an output of the electronic control
- the gas pressure tank is equipped with a gas pressure sensor
- the water pressure tank is equipped with a hydraulic pressure sensor
- the at least one atomizer is equipped with one or more flow sensors for air or nitrogen;
- the at least one atomizer is equipped with one or more flow sensors for water;
- the at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles with a swirl insert
- An electrical output of the gas pressure sensor is connected to an electrical input of the electronic controller
- An electrical output of the hydraulic pressure sensor is connected to an electrical input of the electronic controller
- an electrical output of the one or more flow sensors for air or nitrogen is connected to an electrical input of the electronic controller
- An electrical output of the one or more flow rate sensors for water is connected to an electrical input of the electronic controller
- the compressor or the blower can be controlled electronically and an electrical input of the compressor or blower is connected to an electrical output of the electronic control;
- the hydraulic pump can be controlled electronically and an electrical input of the hydraulic pump is connected to an electrical output of the electronic control;
- a twist insert of one or more atomizer nozzles is electronically controllable and an electrical input of the twist insert is connected to an electrical output of the electronic controller;
- the device comprises at least one infrared sensor
- the at least one infrared sensor is designed and set up to measure the temperature of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- An electrical output of the at least one infrared sensor is connected to an electrical input of the electronic controller
- the device comprises at least one digital infrared camera
- the at least one digital infrared camera is designed and set up to record thermographic images of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- the device comprises an image processing system for thermographic images
- the image processing system comprises a processor, electronic memory and image processing software; and or
- An electrical output of the image processing system is connected to an electrical input of the electronic control.
- Another object of the present invention is to provide a for the industrial
- furnace for the thermal or thermochemical treatment of workpieces arranged on one or more charge carriers, the furnace being designed and set up to heat the workpieces to a temperature of 750 to 1100°C;
- Expedient embodiments of the system according to the invention are characterized by the following features in any combination, insofar as the features are not mutually exclusive, and according to which: the at least one charge carrier is designed as a grid-like grate; the at least one charge carrier is made of graphite, carbon fiber reinforced carbon (CFRC) or high-nickel steel; the furnace is designed and set up for workpieces in an atmosphere below
- the furnace is constructed and set up to carburize workpieces; the furnace is constructed and set up to nitride workpieces; - the furnace is designed and equipped for carbonitriding workpieces; the furnace is designed and set up to apply a carbon-containing donor gas containing, for example, acetylene (C 2 H 2 ) to workpieces; the furnace is designed and set up to apply a nitrogen-containing donor gas containing, for example, ammonia (NH 3 ) or nitrogen (N2) to workpieces; the furnace is designed and set up to subject workpieces to a partially ionized gas atmosphere and in particular to nitride them with plasma excitation;
- the at least one automated rail-bound conveyor vehicle comprises a horizontally movable telescopic fork;
- the furnace comprises a sluice for one or more charge carriers loaded with workpieces with a pressure-tight chamber and two hermetically closing doors or slides;
- the apparatus for water spray quenching comprises a quenching chamber for receiving one or more charge carriers loaded with workpieces; - the device for water spray deterrent equipped with a door
- quench chamber comprises; - a distance between the furnace and the device for water spray quenching is 0 to 20 m;
- a distance between the furnace and the apparatus for water spray quenching is 0 to 10 m, 8 to 16 m or 12 to 20 m;
- a distance between the furnace and the device for water spray quenching 0 to 6 m, 4 to 8 m, 6 to 10 m, 8 to 12 m, 10 to 14 m, 12 to 16 m, 14 to 18 m or 16 to is 20 m;
- a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber is 0 to 20 m;
- a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber is 0 to 10 m, 8 to 16 m or 12 to 20 m;
- a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber 0 to 6 m, 4 to 8 m, 6 to 10 m, 8 to 12 m, 10 to 14 m, 12 to 16 m, 14 to 18 m or 16 to is 20 m;
- the water spray quenching device is connected to the furnace via an automated airlock
- the water spray quench apparatus is connected to the furnace via an automated airlock, the airlock comprising a pressure-tight chamber and two hermetically closing doors or gates;
- the water spray quenching device is connected to the furnace via an automated airlock, the airlock comprising a conveyor device for the horizontal transport of one or more trays loaded with workpieces;
- the system comprises one or more robots for the transfer of one or more trays loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching device;
- the system comprises one or more automated forklift trucks for the transfer of one or more charge carriers loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching device;
- the at least one automated industrial truck comprises a horizontally movable telescopic fork; - the system comprises one or more automated rail-bound conveyor vehicles for the transfer of one or more batch carriers loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching apparatus; and
- the at least one automated rail-bound conveyor vehicle includes a horizontally movable telescopic fork.
- Another object of the present invention is to provide an industrially suitable method for water spray quenching of thermochemically treated metallic workpieces.
- thermochemically treated workpieces in a batch volume V 0 of a quenching device
- V 0 is from 0.045 to 3.5 m 3 (0.045 m 3 ⁇ V 0 ⁇ 3.5 m 3 );
- the spray mist has a water content of 2.5 to 40% by volume
- the spray has a Sauter diameter of 20 to 2000 ⁇ m
- a spray mist flow through the charge volume V 0 is 0.05 to 25 m 3 /s or the spray mist in the charge volume V 0 is circulated with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 /s.
- the one or more workpieces are cooled from a temperature of 750 to 1100 °C to a temperature of 20 °C to 250 °C;
- the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980 °C to a temperature of 100 °C;
- the one or more workpieces are cooled from a temperature of 750 to 1100 °C to a temperature of 20 °C to 250 °C in a period of 15 to 60 s; the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980°C to a temperature of 100°C in a period of 15 to 60 s; - the one or more workpieces in a period of 15 to 30 s, 20 to 40 s,
- the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980 °C to a temperature of 100 °C in a period of 15 to 30 s, 20 to 40 s, 30 to 50 s or 40 to 60 s;
- a lattice-shaped charge carrier with a workpiece mounted thereon is arranged in the charge volume V 0;
- a lattice-like charge carrier with a plurality of workpieces stored next to one another is arranged in the charge volume V 0 ;
- Two or more grid-like charge carriers with workpieces stored thereon are arranged vertically one above the other in the charge volume V 0 ;
- Two or more grid-like charge carriers are arranged in the charge volume V 0 and one or more workpieces are stored independently of one another on each charge carrier;
- Two or more grid-like charge carriers are arranged in the charge volume V 0 and two or more workpieces are stored next to one another independently of one another on each charge carrier;
- the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 to 80 cm; - the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 to 120 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 to 80 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 to 120 cm;
- the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 to 80 cm; - the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 to 150 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 to 150 cm;
- V 0 the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 to 150 cm;
- the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 to 200 cm; the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 to 150 cm;
- 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 bis is 10 m 3 /s;
- a spray in the batch volume V 0 is circulated with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s;
- the spray is circulated in the quenching chamber by means of one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 25 m 3 /s;
- the spray in the quench chamber using one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- a spray is generated with an initial temperature or atomization temperature of 10 to 30 °C;
- a spray is generated with an inlet temperature or atomization temperature of 10 to 30 °C; an outlet temperature of the spray at an outlet of the quenching chamber is 50 to 120°C; - an outlet temperature of the spray at an outlet of the quenching chamber is 50 to 70°C, 60 to 80°C, 70 to 90°C, 80 to 100°C, 90 to 110°C or 100 to 120°C;
- quench chamber is 0.05 to 25 m 3 /s
- Quench chamber 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s , 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s;
- Quench chamber 0.05 to 4 m 3 /s, 2 to 6 m 3 /s, 4 to 8 m 3 /s, 6 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s , 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- the spray is recirculated using a recirculation fan or blower;
- the spray mist is circulated using the recirculation drive in such a way that a
- Ratio (quotient or recirculation number) of spray mist flow through the
- charge volume V 0 and spray flow rate between an inlet and an outlet of the quench chamber has a value in the range of 1.5 to 20;
- the spray mist is circulated using the recirculation drive in such a way that a
- Ratio (quotient or recirculation number) of spray mist flow through the
- charge volume V 0 and spray flow rate between an inlet and an outlet of the quench chamber has a value in the range of 1.5 to 6, 4 to 8, 6 to 10, 8 to 12, 10 to 14, 12 to 16, 14 to 18 or 16 to 20 has;
- an average pressure in the charge volume V 0 is 0.8 to 1.2 bar
- the spray mist of a first and second nozzle chamber is applied to the one or more workpieces, the first nozzle chamber being arranged above the workpieces and the second nozzle chamber being arranged below the workpieces; an internal pressure in the nozzle chamber is 2 to 19 bar; - an internal pressure in the nozzle chamber is 2 to 11 bar or 9 to 19 bar;
- the Sauter diameter of the water spray is 20 to 1100 ⁇ m or 900 to 2000 ⁇ m;
- the Sauter diameter of the water spray 20-60 ⁇ m, 40-80 ⁇ m, 60-100 ⁇ m, 80-120 ⁇ m, 100-140 ⁇ m, 120-160 ⁇ m, 140-180 ⁇ m, 160-200 ⁇ m, 180-220 ⁇ m, 200 to 240 ⁇ m, 220 to 260 ⁇ m, 240 to 280 ⁇ m or 260 to 300 ⁇ m;
- a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces is 5 to 50 cm;
- a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces is 5 to 30 cm or 20 to 50 cm;
- - a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces 5 to 15 cm, 10 to 20 cm, 15 to 25 cm, 20 to 30 cm, 25 to 35 cm, 30 to 40 cm, 35 to 45 cm or is 40 to 50 cm;
- a volume flow of water supplied to the at least one nozzle chamber is regulated with the aid of an electronic controller
- a volume flow of air or nitrogen supplied to the at least one nozzle chamber is regulated with the aid of an electronic controller
- a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is regulated by means of an electronic controller
- thermographic images of the one or more workpieces are recorded using one or more digital infrared cameras;
- a volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of an output signal from the at least one infrared sensor;
- a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is controlled as a function of an output signal from the at least one infrared sensor;
- a volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of thermographic images of the one or more digital infrared cameras; - a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber in
- thermographic images of the one or more digital infrared cameras is controlled;
- a volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of an output signal from the digital image processing system;
- a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is controlled as a function of an output signal from the digital image processing system.
- the present invention overcomes problems that have prevented the practical use of water spray quenching.
- the spray is generated using an atomizer and directed or flowed through or circulated in the charge volume V 0 in a controlled manner.
- the flow through the charge volume V 0 or spray mist circulation in the charge volume V 0 is largely decoupled from the atomization. This decoupling enables a flow through the charge volume V 0 that can be regulated within a wide parameter range with spray mist or spray mist circulation in the charge volume V 0 and, associated with this, a spatially uniform control of the cooling rate.
- the speed at which the spray mist flows through the charge volume V 0 or is circulated therein can be set within wide limits independently of the operating parameters of the atomization.
- the turbulence in the charge volume increases, which promotes the shearing of the insulating vapor layer from the surface of the workpieces and improves heat transfer.
- charge volume refers to a compact spatial area in the quenching chamber through which fluid can flow, in which one or more workpieces mounted on one or more charge carriers can be arranged. Accordingly, the term “batch volume” does not refer to an objective feature per se, but rather denotes a geometric design of a quench chamber that delimits the batch volume.
- the process according to the invention is carried out with a balanced material balance.
- the mass flow or mass throughput through the quenching chamber or between an inlet and an outlet of the quenching chamber is referred to or specified as "spray mist throughput" with the unit m 3 /s.
- the mass throughput of water and gas is determined based on the "spray mist throughput" - apart from minor temperature-dependent deviations.
- the term “spray flow” refers to the batch volume.
- the "spray flow” through the batch volume can be many times the "spray throughput” referred to an inlet or outlet of the quench chamber.
- the ratio or the quotient of "spray mist flow” to "spray mist throughput” is expediently also referred to as “recirculation number” or “circulation number”.
- the term “spray mist transfer” or “spray mist transfer in the charge volume V 0 " is also used.
- spray flow rate refers to the structural and electrical design of a recirculation drive, one or more fans or one or more blowers, each having a spray flow rate in the range of 0.05 to 25 m 3 /s
- the recirculation drive, the at least one fan or the at least one blower act as a flow drive for the spray mist.
- the recirculation drive is preferably connected to the quenching chamber via two pipelines.
- one or more fans or blowers provided for the spray mist circulation are preferably arranged on a wall of the quench chamber or inside the quench chamber.
- atomizer designates an assembly that includes one or more atomizer nozzles.
- an “atomizer” can include a register with up to 60 atomizer nozzles arranged in a matrix.
- the term “inlet” designates a part of the device according to the invention, through which water and air or nitrogen are supplied to the quenching chamber and to a recirculator that is optionally fluidically connected to the quenching chamber.
- the inlet can comprise one or more fluid lines or one or more nebulizers.
- outlet designates a part of the device according to the invention, through which spray mist is discharged from the quenching chamber and a recirculator that is optionally fluidically connected to the quenching chamber
- the "inlet” and “outlet” can each be fluidically connected or coupled to the quenching chamber or optionally to the recirculator.
- the properties of the generated water spray are determined using a measurement method based on rapid digital image processing. Suitable measuring systems for this are offered by the companies LaVision (https://www.lavision.de/) and Sympatec (https://www.sympatec.com/), among others.
- the Sauter diameter DMS (https://de.wikipedia.org/wiki/SauterDIA) is defined as the quotient of six times the total volume and the total surface area of the water droplets of the spray mist and has the value in the case of monodisperse water droplets, where D denotes the droplet diameter (DIN ISO 9276- 2:2018-09).
- FIG. 1 shows a schematic representation of a quenching device
- FIG. 2 shows an atomizer with a plurality of atomizer nozzles and workpieces arranged underneath them;
- FIG. 6 shows a device with a recirculator
- Fig. 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention for
- Water spray quenching with a quenching chamber 2 and an atomizer 30 In the quenching chamber 2, one or more charge carriers 10 with a large number of workpieces 11 mounted thereon are arranged within a charge volume 5 or V 0 .
- a spray mist 300 consisting of water and air or water and nitrogen is generated by means of the atomizer 30 .
- the spray 300 flows through the batch volume 5/V 0 with the workpieces 11 arranged therein vertical reference axis 20 are aligned.
- the flow through the charge volume 5/V 0 is effected in various ways, as described below with reference to FIGS. All embodiments of the device 1 according to the invention are designed and set up to flow through the charge volume 5/V 0 with a spray mist 300, which is characterized by the following parameters:
- the atomizer 30 is connected to a pressurized water tank via a first supply line, not shown in FIG. 1, and via a second supply line, not shown in FIG connected to a pressurized gas tank filled with air or nitrogen.
- the pressurized water tank and pressurized gas tank, not shown in FIG. 1 are each designed for a pressure of 1 to 20 bar.
- Control valves are arranged in the first and second supply lines, with which the volume flows (l/min) of water and gas that flow to the atomizer 30 from the water and gas pressure tank, respectively, are regulated.
- the atomizer 30 is also equipped with one or more atomizer nozzles, not shown in FIG.
- various concepts known in the prior art are provided for the configuration and design of the atomizer nozzles, such as one-component nozzle for water, one-component nozzle for gas, external-mixing two-component nozzle, internal-mixing two-component nozzle (gas inside, water outside), internal-mixing two-component nozzle (water inside, gas outside), Venturi nozzles with main gas flow and water side flow, Venturi nozzles with water main flow and gas side flow, perforated nozzles, spiral nozzles, nozzles with and without swirl insert and rotating nozzles.
- the atomizer 30 is designed and set up to ensure that the spray mist 300 flows around the workpieces 11 quickly and uniformly.
- the spray mist 300 heats up as it flows around the hot workpieces 11 arranged in the charge volume 5/V 0 and, as indicated by the spray mist flow arrows 320, is discharged from the quenching chamber 2.
- the device 1 comprises a ventilator 6 or a blower 6.
- the ventilator 6 or the blower 6 supports the discharge of the spray mist 300 from the quenching chamber 2 and optionally accelerates the flow through the charge volume 5/V 0 .
- FIG. 2 shows a perspective partial view of a device for water spray quenching according to the invention with an atomizer comprising a plurality of atomizer nozzles 31 and a large number of workpieces 11 which are mounted on a charge carrier 10.
- the atomizer nozzles 31 are arranged in the quenching chamber or the charge volume of the device in such a way that their longitudinal axes (or central axes or axes of rotation) are each independently of one another at an angle of 135 to 180 degrees with a vertical reference axis 20' or an axis directed in the opposite direction thereto. 150 to 180 degrees or 160 to 180 degrees or 0 to 45 degrees, 0 to 30 degrees or 0 to 20 degrees, respectively.
- a central axis of the spray mist cone 300 generated by each atomizer nozzle 31 is aligned essentially perpendicularly to a proportionately large surface of each of the workpieces 11 .
- the atomizer nozzles 31 are essentially arranged in a two-dimensional hexagonal grid or a two-dimensional pattern corresponding to a closest packing of spheres in order to achieve the most uniform possible spray mist distribution in a cross-sectional area of the charge volume perpendicular to the reference axis 20'.
- FIG. 3 is a partial perspective view of another water spray quench apparatus according to the present invention having first and second atomizers 31U and 31L each having a plurality of atomizing nozzles 31U and 31L, respectively.
- the atomizer nozzles 31U of the first atomizer 30U are each aligned independently of one another in such a way that their longitudinal axes enclose an angle of 135 to 180 degrees, 150 to 180 degrees or 160 to 180 degrees with a vertical reference axis 20'.
- the atomizer nozzles 31L of the second atomizer 30L are each aligned independently of one another in such a way that their longitudinal axes enclose an angle of 0 to 45 degrees, 0 to 30 degrees or 0 to 20 degrees with the vertical reference axis 20'.
- a central axis of the spray cone 300 generated by each atomizing nozzle 31U and 31L is oriented substantially perpendicular to a proportionally large surface of each of the workpieces 11 .
- the atomizer nozzles 31U and 31L are arranged independently of one another essentially in a two-dimensional hexagonal grid or a two-dimensional pattern corresponding to a closest packing of spheres in order to achieve the most uniform possible spray mist distribution in a cross-sectional area of the charge volume perpendicular to the reference axis 20' to achieve. Contrary to the illustration in FIG. 3, a regular spatial arrangement of the workpieces relative to the spray nozzles is not absolutely necessary according to the invention.
- Fig. 4 shows a schematic sectional view of another apparatus 1 for water spray quenching according to the invention with a first and second atomizer (30A, 30B) which are fluidly connected to a first and second nozzle chamber (40A, 40B), respectively.
- the first and second nozzle chambers 40A and 40B are arranged above and respectively below a charge carrier 11 with metal workpieces 11, such as spur gears, mounted thereon.
- Each of the nozzle chambers (40A, 40B) includes an outlet having 6 to 10,000 spray nozzles (41A, 41B) each having a cross-sectional area of 0.25 ⁇ mm 2 to 25 ⁇ mm 2 .
- a longitudinal axis of each spray nozzle (41A, 41B) is aligned essentially parallel to a vertical reference axis 20 or perpendicular to a surface of the workpieces 11.
- the first and second atomizers (30A, 30B) are each connected to a pressurized water tank via a first supply line and to a pressurized gas tank filled with air or nitrogen via a second supply line.
- the pressurized water and pressurized gas tanks not shown in FIG. 4 are each designed for a pressure of 1 to 20 bar.
- Control valves 32 and 33 are arranged in the first and second supply lines. By means of the control valves 32 and 33, the volume flows (l / min) of water and gas, the first and second atomizer (30A, 30B) from the water and respectively Flow gas pressure tank regulated.
- the first and second atomizers (30A, 30B) are each equipped with an atomizer nozzle 31 .
- various concepts known in the prior art are provided for the configuration and design of the atomizer nozzle 31, such as one-component nozzle for water, one-component nozzle for gas, external-mixing two-component nozzle, internal-mixing two-component nozzle (gas inside, water outside), internal-mixing two-component nozzle (water inside, gas outside), Venturi nozzles with main gas flow and water side flow, Venturi nozzles with water main flow and gas side flow, perforated nozzles, spiral nozzles, nozzles with and without swirl insert and rotary nozzles.
- the atomizers (30A, 30B) each produce a spray mist 300 which exits through the spray nozzles (41A, 41B) and flows over the workpieces 11.
- the spray nozzles (41A, 41B) have a cross-sectional area of 0.25 ⁇ mm 2 to 25 ⁇ mm 2 and are preferably designed as simple perforated nozzles.
- the configuration and dimensions of the spray nozzles (41A, 41B) and their density, ie the number of spray nozzles (41A, 41B) per unit area, is selected in such a way that a uniform impingement of the spray mist on the workpieces 11 is ensured.
- the nozzle chambers (40A, 40B) each comprise an outlet or a nozzle plate with two or three perforated ends arranged one above the other, with a second and possibly third perforated diaphragm being displaceable relative to a first perforated diaphragm.
- 5a and 5b show partial top views of such a nozzle plate with three perforated diaphragms, each of which has a large number of circular holes of the same diameter.
- the relative arrangement of the holes to one another is the same in each of the three pinhole diaphragms, with the position of the center points of the holes corresponding to the lattice points of a hexagonal closest packing of spheres in two dimensions.
- nozzle opening formed by three superimposed holes has a maximum cross-sectional area.
- the second and third perforated diaphragms are shifted relative to the first perforated diaphragm, so that a nozzle opening formed by three superimposed holes has a reduced cross-sectional area.
- the nozzle plate illustrated in FIGS. 5a and 5b comprises a multiplicity of spray nozzles which can be regulated in parallel and whose function is based on the principle of an iris diaphragm.
- FIG. 6 shows another device 1 according to the invention for water spray quenching with a quenching chamber 2 and a recirculator 7 or circulator 7 comprising a recirculation drive 72.
- the recirculator 7 is fluidically connected to the quenching chamber 2 via two or more lines .
- the quench chamber 2 includes a batch volume 5 / V 0 , in which one or several batch carriers 10 are arranged with a multiplicity of workpieces 11 stored thereon.
- An inlet 71 comprises one or more atomizers 30 by means of which a spray mist 300 consisting of water and air or water and nitrogen is generated.
- the recirculator 7 and the recirculation drive 72 are designed and set up to cause spray mist 300 to flow through the charge volume 5/V 0 quickly.
- the recirculation drive 72 is designed as a ventilator or blower.
- a part of the spray 300 circulated in the quench chamber 2 and the recirculator 7 is discharged via an outlet 73 .
- the outlet 73 is fluidically connected to a water separator, not shown in FIG.
- 200 steel bolts with a diameter of 25 mm, length 150 mm and a unit weight of 0.56 kg are arranged on a charge carrier in an area with a length and width of 50 cm each.
- One of the steel bolt has at an end face on an axial bore in which one end connected to a high-temperature resistant recorder (Fluke Datapaq ® Furnace tracker) thermocouple is located.
- the charge carrier is designed as a grating made of carbon fiber reinforced carbon (CFRC) with a mesh opening of 45 mm x 45 mm and a web width of 15 mm.
- the steel bolts arranged on the charge carrier are heated in a vacuum furnace equipped with a lock and kept at a temperature of 980° C. for a period of 30 minutes.
- the charge carrier with the steel bolts is then removed from the vacuum furnace through the lock and placed in a quenching device according to the invention.
- the quenching device comprises an upper and lower nozzle register, each with 36 spray nozzles, which are arranged analogously to the manner shown in Fig. 3 in such a way that the outlets of the spray nozzles in an upper and lower horizontal plane in a regular grid within a square with a side length of 40 cm, with a lateral distance between two adjacent spray nozzles being 8 cm in each case and a vertical distance between the upper and lower horizontal plane being 30 cm.
- the charge carrier is mounted on two rails in such a way that the steel bolts are arranged practically in the middle, ie at a distance of about 15 cm between the upper and lower horizontal plane.
- the time for the transfer from the furnace chamber to the quenching device is about 20 s.
- each of the spray nozzles in the upper and lower registers is supplied with compressed air and water, respectively with an overpressure of 3 and 5 bar and Flow rates of 5 m 3 /h and 4 l/min were supplied.
- the temperature profile recorded with the thermocouple during quenching is reproduced in FIG. As can be seen from FIG. 7, the steel bolt equipped with the thermocouple is cooled from 920° C. to 100° C. within about 25 s. example 2
- gear wheels made of steel with an external diameter of 310 mm, thickness 34 mm and a unit weight of 15.1 kg are placed in a square grid on one of 5 charge carriers within an area of 1 m ⁇ 1 m.
- One of the gears has a vertical bore in one face, in which a thermocouple connected to a high-temperature recorder (Fluke Datapaq ® Furnace-Tracker) is arranged.
- Each of the 5 charge carriers is designed as a grating made of carbon fiber reinforced carbon (CFRC) with a mesh size of 45 mm ⁇ 45 mm and a web width of 15 mm.
- CFRC carbon fiber reinforced carbon
- the gearwheel equipped with the thermocouple is arranged in the center of the third charge carrier, ie in the center of the total charge of 45 gearwheels.
- the total charge with the 45 gears is heated in a vacuum furnace equipped with an airlock and held at a temperature of 980°C for a period of 60 minutes.
- the total charge is then removed from the vacuum furnace through the lock and placed in a quenching chamber of a quenching device according to the invention.
- the time for the transfer from the furnace chamber to the quench chamber is about 30 s.
- the quench apparatus is equipped with a recirculator and configured in the manner shown in FIG.
- a water spray of 97.5 vol .-% air and water .-% 2.5 volume is generated using an atomizer arranged in the recirculator and a fan and with a volume flow of 645 m 3 / min by the Quench chamber passed or circulated in the quenching device.
- the temperature of the water spray at the atomizer nozzle is 18 °C.
- Water spray at a temperature of 78 °C is discharged at an outlet of the quenching chamber.
- the volume flow of the water spray generated by the atomizer and discharged at the outlet are the same and amount to 72 m 3 /min in each case.
- the gear wheel located centrally in the overall batch is cooled down from 940 °C to 100 °C within around 43 s.
- Nozzle chamber 40A Nozzle chamber 40B. nozzle chamber
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Vorrichtung und Verfahren für Wassersprüh-Abschreckung Apparatus and method for water spray quenching
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. The present invention relates to a device and a method for quenching metallic workpieces after a thermochemical treatment, such as carburizing or carbonitriding, and comprises at least one atomizer designed and set up for atomizing water in air or nitrogen and a quenching chamber fluidically connected to the atomizer.
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 derDevices for quenching metallic workpieces after a thermochemical treatment are known in the prior art. DE 102007 023 089 A1 describes a method for quenching metallic workpieces after inductive hardening, in which water is atomized in air or nitrogen using one or more two-component nozzles and sprayed onto a metallic workpiece. The cooling rate is varied by dynamic control of the gas and water volume flow and the cooling curve of the workpiece is adapted to the specified values. Spatial fluctuations in the cooling rate are compensated for by a relative movement of the workpiece or the two-component nozzles. Conventionally, thermochemically treated workpieces are quenched in a bath of water, aqueous polymer solution or oil, or in a gas stream at a pressure of 5 to 20 bar. Cooling baths made of oil or aqueous polymer solution have a significant impact on the environment. During water bath quenching, an insulating vapor layer forms which initially slows cooling and anisotropically collapses, causing uneven cooling, case depth and stresses in the workpiece surface. In contrast, relatively uniform cooling is achieved with gas quenching. However, the investment in technical equipment for gas quenching is high and
Betrag der Kühlrate nach oben begrenzt. Amount of the cooling rate has an upper limit.
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. Therefore, since about 1960, developments have been made in deterrents using water spray and water spray or water atomization. Despite numerous efforts - apart from isolated applications in the steel industry - quenching by means of a water shower or water spray has not established itself in thermochemical treatment practice. The reasons for this appear to be excessive water requirements and uneven wetting when using a water shower and to a lesser extent with water spray quenching.
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, umfassendThe object of the present invention is to overcome the existing problems and to provide an apparatus suitable for industrial use for the water spray quenching of thermochemically treated metallic workpieces. This object is achieved by a water spray quench apparatus comprising
- eine für die Aufnahme von metallischen Werkstücken ausgebildete und eingerichtete Abschreckkammer mit einem Chargenvolumen V0 von 0,045 bis 3,5 m3; und - a quenching chamber designed and equipped for receiving metallic workpieces with a charge volume V 0 of 0.045 to 3.5 m 3 ; and
- 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.- at least one atomizer configured for atomizing water into air or nitrogen and fluidly connected to the quench chamber; wherein the at least one atomizer and the device are designed and set up to generate a spray mist with a water content of 2.5% by volume to 40% by volume and a Sauter diameter of 20 to 2000 μm and a spray mist flow through the charge volume V 0 of 0.05 m 3 /s to 25 m 3 /s or to circulate the spray mist in the charge volume V 0 with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 /s.
Zweckmäßige Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale in beliebiger Kombination, insoweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, und denen zufolge: Expedient embodiments of the device according to the invention are characterized by the following features in any combination, insofar as the features are not mutually exclusive, and according to which:
- 0,045 m3 ≤ V0 ≤ 0,4 m3, 0,2 m3 ≤ V0 ≤ 0,6 m3, 0,4 m3 ≤ V0 ≤ 0,8 m3,- 0.045 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.4 m 3 , 0.2 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.6 m 3 , 0.4 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.8 m 3 ,
0,6 m3 ≤ V0 ≤ 1 m3, 0,8 m3 ≤ V0 ≤ 1, m3 oder 1 m3 ≤ V0 ≤ 1,5 m3 ist; 0.6 m 3 ≤ V 0 ≤ 1 m 3 , 0.8 m 3 ≤ V 0 ≤ 1, m 3 or 1 m 3 ≤ V 0 ≤ 1.5 m 3 ;
- 0,045 m3 ≤ V0 ≤ 0,2 m3, 0,1 m3 ≤ V0 ≤ 0,3 m3, 0,2 m3 ≤ V0 ≤ 0,4 m3,- 0.045 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.2 m 3 , 0.1 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.3 m 3 , 0.2 m 3 ≤ V 0 ≤ 0.4 m 3 ,
0,3 m3 ≤ V0 ≤ 0,5 m3, 0,4 m3 ≤ V0 ≤ 0,6 m3, 0,5 m3 ≤ V0 ≤ 0,7 m3,0.3 m 3 ≤ V ≤ 0.5 0 m 3, 0.4 m 3 ≤ V ≤ 0.6 0 m 3, 0.5 m 3 ≤ V ≤ 0.7 0 m 3,
0,6 m3 ≤ V0 ≤ 0,8 m3, 0,7 m3 ≤ V0 ≤ 0,9 m3 0,8 m3 ≤ V0 ≤ 1 m3,0.6 m 3 ≤ V ≤ 0.8 0 m 3, 0.7 m 3 ≤ V ≤ 0 0.9 m 3 0.8 m 3 ≤ V ≤ 0 1 m 3,
0,9 m3 ≤ V0 ≤ 1,1 m3, 1 m3 ≤ V0 ≤ 1,2 m3, 1,1 m3 ≤ V0 ≤ 1,3 m3,0.9 m 3 ≤ V ≤ 1.1 0 3 m, 1 m 3 ≤ V ≤ 1.2 0 m 3, 1.1 m 3 ≤ V ≤ 1.3 0 m 3,
1,2 m3 ≤ V0 ≤ 1,4 m3 oder 1,3 m3 ≤ V0 ≤ 1,5 m3, ist; 1.2 m 3 ≤ V 0 ≤ 1.4 m 3 or 1.3 m 3 ≤ V 0 ≤ 1.5 m 3 ;
1,0 m3 ≤ V0 ≤ 2,0 m3, 1,5 m3 ≤ V0 ≤ 2,5 m3, 2,0 m3 ≤ V0 ≤ 3,0 m oder1.0 m 3 ≤ V 0 ≤ 2.0 m 3 , 1.5 m 3 ≤ V 0 ≤ 2.5 m 3 , 2.0 m 3 ≤ V 0 ≤ 3.0 m or
2,5 m3 ≤ V0 ≤ 3,5 m3 ist; 2.5 m 3 ≤ V ≤ 3.5 0 m 3;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Breite von 40 cm bis 80 cm hat;- the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 cm to 80 cm;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 cm bis 120 cm hat;- the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 cm to 120 cm;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 80 cm hat;- the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 cm to 80 cm;
- das Chargenvolumen V0 zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 cm bis- the batch volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 cm to
120 cm hat; has 120 cm;
- das Chargenvolumen V0 zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 80 cm hat;- the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 cm to 80 cm;
- 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; - the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 cm to 150 cm; the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 cm to 150 cm; the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 cm to 150 cm; - the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 cm to 200 cm;
- das Chargenvolumen V0 zylinderförmig ist und eine Höhe von 10 cm bis 150 cm hat;- the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 cm to 150 cm;
- der mindestens eine Zerstäuber 3 bis 20, 10 bis 30, 20 bis 40, 30 bis 50 oder 40 bis 60- the at least one atomizer 3 to 20, 10 to 30, 20 to 40, 30 to 50 or 40 to 60
Zerstäuberdüsen umfasst; atomizing nozzles;
- der mindestens eine Zerstäuber 3 bis 10, 5 bis 15, 10 bis 20, 15 bis 25, 20 bis 30,- the at least one atomizer 3 to 10, 5 to 15, 10 to 20, 15 to 25, 20 to 30,
25 bis 35, 30 bis 40, 35 bis 45, 40 bis 50, 45 bis 55 oder 50 bis 60 Zerstäuberdüsen umfasst; 25 to 35, 30 to 40, 35 to 45, 40 to 50, 45 to 55 or 50 to 60 atomizing nozzles;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen- The at least one atomizer is designed and set up for this purpose
Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 20 Vol.-%, 10 bis 30 Vol.-% oderSpray mist with a water content of 2.5 to 20% by volume, 10 to 30% by volume or
20 bis 40 Vol.-% zu erzeugen; to produce 20 to 40% by volume;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen- The at least one atomizer is designed and set up for this purpose
Sprühnebel mit einem Wasseranteil von 2,5 bis 15 Vol.-%, 10 bis 20 Vol.-%,Spray mist with a water content of 2.5 to 15% by volume, 10 to 20% by volume,
15 bis 25 Vol.-%, 20 bis 30 Vol.-%, 25 bis 35 Vol.-% oder 30 bis 40 Vol.-% zu erzeugen;15 to 25% by volume, 20 to 30% by volume, 25 to 35% by volume or 30 to 40% by volume;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 25 m3/s Sprühnebel zu erzeugen; - the at least one atomizer is designed and set up to generate 0.05 to 25 m 3 /s spray;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 0,3 m3/s,- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 0.3 m 3 /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,0.2 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0, 6 to 0.8 m 3 / s,
0,7 bis 0,9 m3/s oder 0,8 bis 1 m3/s Sprühnebel zu erzeugen; to generate 0.7 to 0.9 m 3 /s or 0.8 to 1 m 3 /s spray;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 2 m3/s,- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 2 m 3 /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; 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to to generate 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s spray;
- der mindestens eine Zerstäuber dafür ausgebildet und eingerichtet ist, 0,05 bis 4 m3/s,- the at least one atomizer is designed and set up for this, 0.05 to 4 m 3 /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,2 to 6 m3 /s, 4 to 8 m3 /s, 6 to 10 m3 /s, 8 to 12 m3 /s, 10 to 14 m3 /s, 12 to 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; to produce 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s spray;
- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch das- the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
Chargenvolumen V0 von 0,05 bis 10 m3/s, 5 bis 15 m3/s, 10 bis 20 m3/s oderCharge volume V 0 from 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or
15 bis 25 m3/s zu erzeugen; - die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch dasto generate 15 to 25 m 3 /s; - the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
Chargenvolumen V0 von 0,05 bis 0,3 m3/s, 0,2 bis 0,4 m3/s, 0,3 bis 0,5 m3/s,charge volume V 0 from 0.05 to 0.3 m 3 /s, 0.2 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 /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,0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s, 0.7 to 0.9 m 3 / s, 0, 8 to 1m3 /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,0.9 to 1.1 m 3 /s, 1 to 1.2 m 3 /s, 1.1 to 1.3 m 3 /s, 1.2 to 1.4 m 3 /s, 1.3 to 1.5 m 3 / 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; 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1.6 to 1.8 m 3 / s, 1.7 to 1.9 m 3 / s or 1, to generate 8 to 2 m 3 /s;
- die Vorrichtung dafür ausgebildet und eingerichtet ist, einen Sprühnebelfluss durch das- the device is designed and set up to ensure a spray flow through the
Chargenvolumen V0 von 0,05 bis 2 m3/s, 1 bis 3 m3/s, 2 bis 4 m3/s, 3 bis 5 m3/s,charge volume V 0 from 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /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;to generate 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- 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; - the device is constructed and arranged for a spray mist flow through the batch volume V 0 of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s , 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and set up to spray the spray in the charge volume V 0 with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to circulate up to 25 m 3 /s;
- 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,- the device is designed and set up for the spray mist in the charge volume V 0 with a spray mist volume flow of 0.05 to 0.3 m 3 /s, 0.2 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / 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,0.7 to 0.9 m 3 / s, 0.8 to 1 m 3 / s, 0.9 to 1.1 m 3 / s, from 1 to 1.2 m 3 / s, 1.1 to 1, 3 m 3 / 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,1.2 to 1.4 m 3 / s, 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1, 6 to 1.8 m 3 / s,
1,7 bis 1,9 m3/s oder 1,8 bis 2 m3/s umzuwälzen; to circulate 1.7 to 1.9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and arranged to spray in the batch volume V 0 having a spray flow rate of 0.05 to 2 m 3 / s, from 1 to 3 m 3 / s, 2 to 4 m 3 / s, 3 to circulate up to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and set up for this purpose, the spray mist in the charge volume Vo with a spray mist volume flow of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and arranged to generate a spray throughput of 0.05 to 25 m 3 /s between an inlet and an outlet of the quenching chamber;
- 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; - the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 0.3 m 3 /s between an inlet and an outlet of the quenching chamber, 0.2 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0, to generate 6 to 0.8 m 3 /s, 0.7 to 0.9 m 3 /s or 0.8 to 1 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m between an inlet and an outlet of the quenching chamber 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s;
- 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; - the device is designed and set up for a spray throughput of 0.05 to 4 m 3 /s, 2 to 6 m 3 /s, 4 to 8 m 3 /s, 6 to 10 m between an inlet and an outlet of the quenching chamber 3 /s, 8 to 12 m3 /s, 10 to 14 m3 /s, 12 to 16 m3 /s, 14 to 18 m3 /s, 16 to 20 m3 /s, 18 to 22 m3 / s or 20 to 25 m 3 /s;
- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere Zerstäuberdüsen umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles;
- eine oder mehrere Zerstäuberdüsen einen Dralleinsatz umfassen; - one or more atomizing nozzles comprise a swirl insert;
- der mindestens eine Zerstäuber ein oder mehrere Wasser-Regelventile umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more water control valves;
- der mindestens eine Zerstäuber ein oder mehrere Gas-Regelventile umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more gas control valves;
- die Vorrichtung einen mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenen Wasserdruckbehälter umfasst; - The device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer water pressure tank;
- die Vorrichtung einen mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenen Gasdruckbehälter umfasst; - The device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer gas pressure container;
- die Vorrichtung eine mit dem mindestens einen Zerstäuber oder dem Wasserdruck- behälter fluidisch verbundene Wasserpumpe umfasst; - The device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer or the water pressure tank water pump;
- die Vorrichtung ein mit dem mindestens einen Zerstäuber oder dem Gasdruckbehälter fluidisch verbundenes Gebläse oder Kompressor umfasst; the device comprises a blower or compressor fluidically connected to the at least one atomizer or the gas pressure container;
- die Vorrichtung eine mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundene Wasserpumpe umfasst; - the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer water pump;
- die Vorrichtung ein mit dem mindestens einen Zerstäuber fluidisch verbundenes Gebläse oder Kompressor umfasst; - the device comprises a fluidically connected to the at least one atomizer blower or compressor;
- die Vorrichtung einen ersten und zweiten Zerstäuber mit jeweils 3 bis 60 Zerstäuber- düsen umfasst; - the device comprises a first and second atomizer, each with 3 to 60 atomizer nozzles;
- 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- the device comprises a first and second nebulizer with respectively 3 to 10, 3 to 15, 10 to 20, 15 to 25, 20 to 30, 25 to 35, 30 to 40, 35 to 45, 40 to 50, 45 to 55 or 50 to 60 atomizing nozzles; - the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer independently of each other with the reference axis at an angle of
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; includes 0 to 20 degrees and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer independently includes an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- 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- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer independently of each other with the reference axis at an angle of
0 bis 30 Grad einschließt und eine Längsachse jeder Zerstäuberdüse des zweiten Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel vonIncludes 0 to 30 degrees and a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the second atomizer independently with the reference axis at an angle of
150 bis 180 Grad einschließt; includes 150 to 180 degrees;
- 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- the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced from each other along a reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first
Zerstäubers unabhängig voneinander mit der Referenzachse einen Winkel vonAtomizer independently with the reference axis at an angle of
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; includes 0 to 45 degrees and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer independently includes an angle of 135 to 180 degrees with the reference axis; - the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced apart from one another along a vertical reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer being independent one from the other encloses an angle of 0 to 20 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer encloses an angle of 160 to 180 degrees with the vertical reference axis independently of one another; - the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced apart from one another along a vertical reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer being independent one from the other encloses an angle of 0 to 30 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer encloses an angle of 150 to 180 degrees with the vertical reference axis independently of one another;
- 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; - the apparatus comprises a first and second atomizer each having from 3 to 60 atomizer nozzles, the atomizer nozzles of the first atomizer and the atomizer nozzles of the second atomizer being arranged in the quenching chamber and spaced apart from one another along a vertical reference axis, a longitudinal axis of each atomizer nozzle of the first atomizer being independent each other encloses an angle of 0 to 45 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each atomizing nozzle of the second atomizer independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- ein minimaler Abstand zwischen den Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers und den Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers 10 bis 150 cm beträgt; - a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer is 10 to 150 cm;
- 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;- a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer is 10 to 100 cm or 70 to 150 cm;
- 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; - a minimum distance between the atomizing nozzles of the first atomizer and the atomizing nozzles of the second atomizer 10-30 cm, 20-40 cm, 30-50 cm, 40-60 cm, 50-70 cm, 60-80 cm, 70-90 cm , 80 to 100 cm, 90 to 110 cm, 100 to 120 cm, 110 to 130 cm, 120 to 140 cm or 130 to 150 cm;
- Auslässe der Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einer ersten horizontalen Ebene angeordnet sind; - Outlets of the atomizing nozzles of the first atomizer are arranged in a first horizontal plane;
- Auslässe der Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einer zweiten horizontalen Ebene angeordnet sind; - Outlets of the atomizing nozzles of the second atomizer are arranged in a second horizontal plane;
- 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; - outlets of the atomizing nozzles of the first atomizer are arranged in a first horizontal plane, outlets of the atomizing nozzles of the second atomizer are arranged in a second horizontal plane and the quenching device comprises a charge carrier receptacle arranged in the vertical direction between the first and second horizontal planes;
- 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; - Outlets of the atomizing nozzles of the first atomizer are arranged in a first horizontal plane, outlets of the atomizing nozzles of the second atomizer in a second horizontal plane, the quenching device comprises first and second seats for first and second charge carriers, and the first and second seats are arranged in the vertical direction between the first and second horizontal planes;
- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen regelmäßigen Raster angeordnet sind; - the atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional regular grid;
- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen regelmäßigen Raster angeordnet sind; - The atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional regular grid;
- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen rechteckigen Raster angeordnet sind; - The atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional rectangular grid;
- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen rechteckigen Raster angeordnet sind; - The atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional rectangular grid;
- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in einem zweidimensionalen, hexagonalen Raster angeordnet sind; - The atomizer nozzles of the first atomizer are arranged in a two-dimensional, hexagonal grid;
- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in einem zweidimensionalen, hexagonalen Raster angeordnet sind; - the atomizer nozzles of the second atomizer are arranged in a two-dimensional, hexagonal grid;
- die Zerstäuberdüsen des ersten Zerstäubers in gleicher Weise ausgebildet und konfiguriert sind; - The atomizer nozzles of the first atomizer are designed and configured in the same way;
- die Zerstäuberdüsen des zweiten Zerstäubers in gleicher Weise ausgebildet und konfiguriert sind; - The atomizer nozzles of the second atomizer are designed and configured in the same way;
- 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; - the atomizing nozzles of the first atomizer are adapted, configured and spatially arranged to uniformly impinge water spray over a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 ;
- 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; - the atomizing nozzles of the second atomizer are adapted, configured and spatially arranged to uniformly impinge water spray over a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 ;
- 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 vz einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit 0,5 m/s ≤ vz ≤ 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 vz einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit 0,5 m/s ≤ vz ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ vz ≤ 25 m/s oder 20 m/s ≤ vz ≤ 35 m/s; - the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 × v z to 1.2 × v z with 0.5 m/s ≤ v z ≤ 35 m/s; - the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 × v z to 1.2 × v z with 0.5 m/s ≤ v z ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ v z ≤ 25 m/s or 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 vz einer Strömungs- geschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit- the atomizer nozzles of the first atomizer are designed, configured and spatially arranged to apply water spray to a horizontal area of 0.16 to 2.25 m 2 in such a way that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value from 0.8 × v z to 1.2 × v z has with
0,5 m/s ≤ vz ≤ 4 m/s, 2 m/s ≤ vz ≤ 6 m/s 4 m/s ≤ vz ≤ 8 m/s, 6 m/s ≤ vz ≤ 10 m/s, 8 m/s ≤ vz ≤ 12 m/s, 10 m/s ≤ vz ≤ 14 m/s 12 m/s ≤ vz ≤ 16 m/s, 14 m/s ≤ vz ≤ 18 m/s, 16 m/s ≤ vz ≤ 20 m/s, 18 m/s ≤ vz ≤ 22 m/s, 20 m/s ≤ vz ≤ 24 m/s, 22 m/s ≤ vz ≤ 26 m/s, 24 m/s ≤ vz ≤ 28 m/s, 26 m/s ≤ vz ≤ 30 m/s, 28 m/s ≤ vz ≤ 32 m/s oder 30 m/s ≤ vz ≤ 35 m/s; 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 or 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 vz einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit 0,5 m/s ≤ vz ≤ 35 m/s; - the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 × v z to 1.2 × v z with 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 vz einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit 0,5 m/s ≤ vz ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ vz ≤ 25 m/s oder 20 m/s ≤ vz ≤ 35 m/s;- the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 × v z to 1.2 × v z with 0.5 m/s ≤ v z ≤ 15 m/s, 10 m/s ≤ v z ≤ 25 m/s or 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 vz einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassersprühnebels einen Wert von 0,8 × vz bis 1,2 × vz hat mit 0,5 m/s ≤ vz ≤ 4 m/s, 2 m/s ≤ vz ≤ 6 m/s , 4 m/s ≤ vz ≤ 8 m/s,- the atomizing nozzles of the second atomizer are designed, configured and spatially arranged to impinge a horizontal surface of 0.16 to 2.25 m 2 with water spray such that a vertical component v z of a flow velocity of the water spray has a value of 0.8 × v z to 1.2 × v z with 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 ≤ vz ≤ 10 m/s, 8 m/s ≤ vz ≤ 12 m/s, , 10 m/s ≤ vz ≤ 14 m/s 12 m/s ≤ vz ≤ 16 m/s, 14 m/s ≤ vz ≤ 18 m/s, 16 m/s ≤ vz ≤ 20 m/s, 18 m/s ≤ vz ≤ 22 m/s, 20 m/s ≤ vz ≤ 24 m/s, 22 m/s ≤ vz ≤ 26 m/s, 24 m/s ≤ vz ≤ 28 m/s, 26 m/s ≤ vz ≤ 30 m/s, 28 m/s ≤ vz ≤ 32 m/s oder 30 m/s ≤ vz ≤ 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;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 or 30 m/s ≤ v z ≤ 35 m/s; - the device comprises at least one nozzle chamber, arranged in the quenching chamber and fluidically connected to the at least one atomizer, with 6 to 10000 spray nozzles each having a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 25 π mm 2 ;
- 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; - the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 20 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- 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; - the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 30 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 150 to 180 degrees with the reference axis;
- 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; - the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 0 to 45 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the reference axis;
- ein minimaler Abstand zwischen den Sprühdüsen der ersten Düsenkammer und den Sprühdüsen der zweiten Düsenkammer 10 bis 50 cm beträgt; - a minimum distance between the spray nozzles of the first nozzle chamber and the spray nozzles of the second nozzle chamber is 10 to 50 cm;
- ein minimaler Abstand zwischen einem Auslass des mindestens einen Zerstäubers und einem Auslass der Düsenkammer 5 bis 50 cm beträgt; - a minimum distance between an outlet of the at least one atomizer and an outlet of the nozzle chamber is 5 to 50 cm;
- 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; - a minimum distance between an outlet of the at least one atomizer and an outlet of the nozzle chamber 10 to 50 cm, 15 to 50 cm, 20 to 50 cm, 25 to 50 cm, 30 to 50 cm, 35 to 50 cm, 40 to 50 cm or is 45 to 50 cm;
- 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- the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, the first line connects the water pressure tank to the second line and a control valve is arranged in the first line; - The at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
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; connects the water pressure tank to the second line, a first control valve is arranged in the first line and a second control valve is arranged in the second line between the gas pressure tank and a junction of the first line;
- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die erste Leitung den- The at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
Wasserdruckbehälter mit einer als Zerstäuberdüse ausgebildeten Einmündung in die zweite Leitung verbindet und ein Regelventil in der ersten Leitung angeordnet ist; connects the water pressure tank with a confluence, designed as an atomizer nozzle, into the second line and a control valve is arranged in the first line;
- der mindestens eine Zerstäuber eine erste und zweite Leitung umfasst, die zweite Leitung den Gasdruckbehälter mit der Düsenkammer verbindet, die erste Leitung den- The at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connecting the gas pressure vessel to the nozzle chamber, the first line
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; connects the water pressure tank to a confluence designed as an atomizer nozzle in the second line, a first control valve is arranged in the first line and a second control valve is arranged in the second line between the gas pressure tank and the confluence of the first line;
- 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; - the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, a Venturi nozzle is arranged in the second line, the first line connects the water pressure tank to the Venturi nozzle and a control valve in the first line is arranged;
- 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; - the at least one atomizer comprises a first and second line, the second line connects the gas pressure tank to the nozzle chamber, a venturi nozzle is arranged in the second line, the first line connects the water pressure tank to the venturi nozzle, a first control valve in the first line and a second control valve is arranged in the second line between the gas pressure vessel and the venturi nozzle;
- 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; - The at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connecting the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connecting the gas pressure tank to the first line and a control valve is arranged in the second line;
- 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; - the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to the first line, a first control valve in the first line between the water pressure tank and a junction of the second line and a second control valve is arranged in the second line; - The at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to a junction in the first line designed as a gas nozzle, and a control valve is arranged in the second line;
- 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; - The at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, the second line connects the gas pressure tank to a junction designed as a gas nozzle in the first line, a first control valve in the first line between the water pressure container and the confluence of the second line and a second control valve is arranged in the second line;
- 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; - the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, a venturi nozzle is arranged in the first line, the second line connects the gas pressure tank to the venturi nozzle and a control valve in the second line is arranged;
- 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; - the at least one atomizer comprises a first and second line, the first line connects the water pressure tank to the nozzle chamber, a Venturi nozzle is arranged in the first line, the second line connects the gas pressure tank to the Venturi nozzle, a first control valve in the first line between the water pressure tank and the Venturi nozzle and a second control valve is arranged in the second line;
- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 25 m3/s ausgerüstet ist; - the quenching chamber is equipped with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 25 m 3 /s;
- 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; - the quench chamber is equipped with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s is;
- die Abschreckkammer mit einem oder mehreren Ventilatoren oder Gebläsen mit einem- the quenching chamber with one or more fans or blowers with a
Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m3/s, 0,2 bis 0,4 m3/s, 0,3 bis 0,5 m3/s,Spray volume flow from 0.05 to 0.3 m 3 /s, 0.2 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 /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,0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s, 0.7 to 0.9 m 3 / s, 0, 8 to 1m3 /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,0.9 to 1.1 m 3 /s, 1 to 1.2 m 3 /s, 1.1 to 1.3 m 3 /s, 1.2 to 1.4 m 3 /s, 1.3 to 1.5 m 3 / 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; 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1.6 to 1.8 m 3 / s, 1.7 to 1.9 m 3 / s or 1, 8 to 2 m 3 /s;
- 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; - the quenching chamber with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s; - the quenching chamber with one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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; - the device comprises at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 / s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m3/s,Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up for a spray mist volume flow of 0.05 to 10 m 3 / s,
5 bis 15 m3/s, 10 bis 20 m3/s oder 15 bis 25 m3/s zu erzeugen; to generate 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
Rezirkulator mit einem Rezirkulationsantrieb umfasst, wobei der Rezirkulationsantrieb dafür eingerichtet ist, einen Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 0,3 m3/s,Recirculator with a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up for a spray volume flow of 0.05 to 0.3 m 3 / 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,0.2 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0, 6 to 0.8 m 3 / 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,0.7 to 0.9 m 3 / s, 0.8 to 1 m 3 / s, 0.9 to 1.1 m 3 / s, from 1 to 1.2 m 3 / s, 1.1 to 1, 3 m 3 / 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,1.2 to 1.4 m 3 / s, 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1, 6 to 1.8 m 3 / s,
1,7 bis 1,9 m3/s oder 1,8 bis 2 m3/s zu erzeugen; to generate 1.7 to 1.9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
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,Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 / s, 4 to 6 m3 /s, 5 to 7 m3 /s, 6 to 8 m3 /s,
7 bis 9 m3/s oder 8 bis 10 m3/s zu erzeugen; to generate 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
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,Recirculator comprising a recirculation drive, wherein the recirculation drive is set up to generate a spray mist volume flow of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 / s, 12 to 16 m3 /s, 14 to 18 m3 /s,
16 bis 20 m3/s, 18 bis 22 m3/s oder 20 bis 25 m3/s zu erzeugen; to generate 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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; - the device comprises at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 / s;
- 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- the device at least one fluidically connected to the quench chamber recirculator with a recirculation drive with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 / s, 5 to 15 m 3 / s, 10 to 20 m 3 / s or 15 to 25 m 3 /s includes; - the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
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,Recirculator with a recirculation drive with a spray volume flow of 0.05-0.3 m 3 /s, 0.2-0.4 m 3 /s, 0.3-0.5 m 3 /s, 0.4 to 0.6 m 3 /s, 0.5 to 0.7 m 3 /s, 0.6 to 0.8 m 3 /s, 0.7 to 0.9 m 3 /s, 0.8 to 1 m 3 / s, 0.9 to 1.1 m 3 / s, from 1 to 1.2 m 3 / 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; 1.1 to 1.3 m 3 / s, 1.2 to 1.4 m 3 / s, 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1, 5 to 1.7 m 3 /s, 1.6 to 1.8 m 3 /s, 1.7 to 1.9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
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,Recirculator with a recirculation drive with a spray volume flow of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 / s, 5 to 7 m3 /s,
6 bis 8 m3/s, 7 bis 9 m3/s oder 8 bis 10 m3/s umfasst; 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- die Vorrichtung mindestens einen mit der Abschreckkammer fluidisch verbundenen- the device has at least one fluidically connected to the quenching chamber
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,Recirculator with a recirculation drive with a spray volume flow of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 / s,
14 bis 18 m3/s, 16 bis 20 m3/s, 18 bis 22 m3/s oder 20 bis 25 m3/s umfasst; 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- der Rezirkulationsantrieb als Ventilator oder Gebläse ausgebildet ist; - The recirculation drive is designed as a fan or blower;
- der Rezirkulationsantrieb einen oder mehrere als Ventilatoren umfasst; - The recirculation drive comprises one or more than fans;
- der Rezirkulationsantrieb ein oder mehrere Gebläse umfasst; - the recirculation drive comprises one or more fans;
- der Rezirkulator mit der Abschreckkammer über eine, zwei oder mehrere Rezirkulations- leitungen fluidisch verbunden ist; - the recirculator is fluidly connected to the quenching chamber via one, two or more recirculation lines;
- der Rezirkulator einen oder mehrere Zerstäuber umfasst; - the recirculator comprises one or more atomizers;
- die Vorrichtung einen für die Erzeugung eines Gasdrucks von 1 bis 20 bar ausgebildeten und eingerichteten Kompressor umfasst; - the device comprises a compressor designed and set up to generate a gas pressure of 1 to 20 bar;
- die Vorrichtung ein für die Erzeugung eines Gasdrucks von 1 bis 20 bar ausgebildetes und eingerichtetes Gebläse umfasst; - the device comprises a fan designed and set up to generate a gas pressure of 1 to 20 bar;
- 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; - the compressor or blower for generating a gas pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- 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- the device comprises a gas pressure vessel designed and equipped for a gas pressure of 1 to 20 bar and connected to the compressor or blower; - the gas pressure vessel for a gas pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to
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; 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- die Vorrichtung eine für die Erzeugung eines hydraulischen Drucks von 1 bis 20 bar ausgebildete und eingerichtete Hydraulikpumpe umfasst; - the device comprises a hydraulic pump designed and set up to generate a hydraulic pressure of 1 to 20 bar;
- 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; - the hydraulic pump for generating a hydraulic pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to 20 bar is designed and set up;
- die Vorrichtung einen für einen hydraulischen Druck von 1 bis 20 bar ausgebildeten und eingerichteten und mit der Hydraulikpumpe verbundenen Wasserdruckbehälter umfasst;- the device comprises a water pressure tank designed and equipped for a hydraulic pressure of 1 to 20 bar and connected to the hydraulic pump;
- 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- the water pressure tank for a hydraulic pressure of 2 to 20 bar, 3 to 20 bar, 4 to 20 bar, 5 to 20 bar, 6 to 20 bar, 7 to 20 bar, 8 to 20 bar, 9 to 20 bar or 10 to
20 bar ausgebildet und eingerichtet ist; 20 bar is designed and set up;
- der mindestens eine Zerstäuber fluidisch mit dem Gasdruckbehälter verbunden ist;- The at least one atomizer is fluidically connected to the gas pressure container;
- der mindestens eine Zerstäuber fluidisch mit dem Wasserdruckbehälter verbunden ist;- The at least one atomizer is fluidly connected to the water pressure tank;
- der mindestens eine Zerstäuber ein erstes Regelventil für die Regelung eines aus dem Wasserdruckbehälter zufließenden Volumenstroms umfasst; - The at least one atomizer comprises a first control valve for controlling a volume flow flowing in from the water pressure tank;
- der mindestens eine Zerstäuber ein zweites Regelventil für die Regelung eines aus dem Gasdruckbehälter zufließenden Volumenstroms umfasst; - The at least one atomizer comprises a second control valve for controlling a volume flow flowing in from the gas pressure container;
- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Zerstäuberdüsen umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- die mindestens eine Zerstäuberdüse als einfache Lochdüse ausgebildet ist; - The at least one atomizer nozzle is designed as a simple perforated nozzle;
- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Wasserdüsen umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more water nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere für die Zerstäubung von Wasser in Luft oder Stickstoff ausgebildete Venturi-Düsen umfasst; - the at least one atomizer comprises one or more venturi nozzles designed for the atomization of water in air or nitrogen;
- die Vorrichtung 2 bis 20 Zerstäuber, 2 bis 14 Zerstäuber oder 10 bis 20 Zerstäuber umfasst; - the device comprises 2 to 20 nebulizers, 2 to 14 nebulizers or 10 to 20 nebulizers;
- 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; - the device comprises 2 to 6 nebulizers, 4 to 8 nebulizers, 6 to 10 nebulizers, 8 to 12 nebulizers, 10 to 14 nebulizers, 12 to 16 nebulizers, 14 to 18 nebulizers or 16 to 20 nebulizers; - the device comprises 2 to 20 nozzle chambers, 2 to 14 nozzle chambers or 10 to 20 nozzle chambers;
- 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; - the device comprises 2 to 6 nozzle chambers, 4 to 8 nozzle chambers, 6 to 10 nozzle chambers, 8 to 12 nozzle chambers, 10 to 14 nozzle chambers, 12 to 16 nozzle chambers, 14 to 18 nozzle chambers or 16 to 20 nozzle chambers;
- zwei oder mehr Düsenkammern fluidisch mit einem Zerstäuber verbunden ist; - Two or more nozzle chambers are fluidly connected to an atomizer;
- zwei oder mehr Düsenkammern fluidisch mit demselben Zerstäuber verbunden ist;- two or more nozzle chambers are fluidly connected to the same atomizer;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als Bohrlöcher ausgebildet sind;- The spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as boreholes;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als zylindrische Bohrlöcher ausgebildet sind; - The spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as cylindrical bores;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer als photolithografisch erzeugte Aperturen ausgebildet sind; - The spray nozzles of the at least one nozzle chamber are designed as photolithographically produced apertures;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer eine Öffnung mit polygonaler, kreisförmiger oder elliptischer Kontur haben; - the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an opening with a polygonal, circular or elliptical contour;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer eine offene Querschnittsfläche mit polygonaler, kreisförmiger oder elliptischer Kontur haben; - the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an open cross-sectional area with a polygonal, circular or elliptical contour;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Richtung einer Flächenormalen ihrer offenen Querschnittsfläche eine Ausdehnung L mit 0,5 mm ≤ L ≤ 10 mm haben;- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have an extension L with 0.5 mm≦L≦10 mm in the direction of a surface normal to their open cross-sectional area;
- die Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Richtung einer Flächenormalen ihrer offenen Querschnittsfläche eine Länge L mit 0,5 mm ≤ L ≤ 10 mm haben; - the spray nozzles of the at least one nozzle chamber have a length L with 0.5 mm≦L≦10 mm in the direction of a surface normal to their open cross-sectional area;
- 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,- the spray nozzles of the at least one nozzle chamber in the direction of a surface normal to their open cross-sectional area an extension or length L with 0.5 mm ≤ L ≤ 6 mm, 5 mm ≤ L ≤ 10 mm, 0.5 mm ≤ L ≤ 2 mm, 1 mm ≤ L ≤ 3mm,
2 mm ≤ L ≤ 4 mm, 3 mm ≤ L ≤ 5 mm, 4 mm ≤ L ≤ 6 mm, 5 mm ≤ L ≤ 7 mm,2mm≦L≦4mm, 3mm≦L≦5mm, 4mm≦L≦6mm, 5mm≦L≦7mm,
6 mm ≤ L ≤ 8 mm, 7 mm ≤ L ≤ 9 mm oder 8 mm ≤ L ≤ 10 mm haben; 6mm ≤ L ≤ 8mm, 7mm ≤ L ≤ 9mm or 8mm ≤ L ≤ 10mm;
- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer 6 bis 60 Sprühdüsen, 50 bis 100- the outlet of at least one nozzle chamber 6 to 60 spray nozzles, 50 to 100
Sprühdüsen, 6 bis 120 Sprühdüsen oder 100 bis 200 Sprühdüsen umfasst; spray nozzles, 6 to 120 spray nozzles or 100 to 200 spray nozzles;
- 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- the outlet of the at least one nozzle chamber 6 to 15 spray nozzles, 10 to 20 spray nozzles, 15 to 25 spray nozzles, 20 to 40 spray nozzles, 30 to 50 spray nozzles, 40 to 60 spray nozzles, 50 to 70 spray nozzles, 60 to 80 spray nozzles, 70 to 90 spray nozzles or 80 to 100 spray nozzles; - the outlet of at least one nozzle chamber 6 to 400 spray nozzles, 200 to 600
Sprühdüsen, 500 bis 900 Sprühdüsen, 700 bis 1100 Sprühdüsen, 900 bis 1300Spray nozzles, 500 to 900 spray nozzles, 700 to 1100 spray nozzles, 900 to 1300
Sprühdüsen, 1100 bis 1500 Sprühdüsen, 1300 bis 1700 Sprühdüsen, 1500 bis 1900Spray nozzles, 1100 to 1500 spray nozzles, 1300 to 1700 spray nozzles, 1500 to 1900
Sprühdüsen, 1700 bis 2100 Sprühdüsen, 1000 bis 3000 Sprühdüsen, 2000 bis 4000Spray nozzles, 1700 to 2100 spray nozzles, 1000 to 3000 spray nozzles, 2000 to 4000
Sprühdüsen, 3000 bis 5000 Sprühdüsen, 4000 bis 6000 Sprühdüsen, 5000 bis 7000Spray nozzles, 3000 to 5000 spray nozzles, 4000 to 6000 spray nozzles, 5000 to 7000
Sprühdüsen, 6000 bis 8000 Sprühdüsen, 7000 bis 9000 Sprühdüsen oder 8000 bis 10000 Sprühdüsen umfasst; spray nozzles, 6000 to 8000 spray nozzles, 7000 to 9000 spray nozzles or 8000 to 10000 spray nozzles;
- 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; - each spray nozzle of the nozzle chamber independently has a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 10 π mm 2 , 5 π mm 2 to 15 π mm 2 , 10 π mm 2 to 20 π mm 2 or 15 π mm 2 to 25 π mm 2 has;
- 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; - each spray nozzle of the nozzle chamber independently has a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 2 π mm 2 , 1 π mm 2 to 3 π mm 2 , 2 π mm 2 to 4 π mm 2 , 3 π mm 2 to 5 π mm 2, 4 π mm 2 to 6 π mm 2, 5 π mm 2 to 7 π mm 2, 6 π mm 2 to 8 π mm 2, 7 π mm 2 to 9 π mm 2, 8 π mm 2 to 10 π mm 2, 9 π mm 2 to 11 π mm 2, 10 π mm 2 to 12 π mm 2, 11 π mm 2 to 13 π mm 2, 12 π mm 2 to 14 π mm 2, 13 π mm 2 to 15 π mm 2, 14 π mm 2 to 16 π mm 2, 15 π mm 2 to 17 π mm 2, 16 π mm 2 to 18 π mm 2, 17 π mm 2 to 19 π mm 2, 18 π mm 2 to 20 π mm 2, 19 π mm 2 to 21 π mm 2, 20 π mm 2 to 22 π mm 2, 21 π mm 2 to 23 π mm 2, 22 π mm 2 to 24 π mm 2 or 23 π mm 2 to 25 π mm 2 has;
- 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; - the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second nozzle chambers are spaced apart from one another along a reference axis, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another includes an angle of 0 to 20 degrees with the reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 160 to 180 degrees with the reference axis;
- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second
Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eineNozzle chamber are spaced apart along a reference axis, a
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; a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently encloses an angle of 0 to 30 degrees with the reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 150 to 180 degrees with the reference axis;
- die Vorrichtung eine erste und zweite Düsenkammer umfasst, die erste und zweite- the device comprises a first and second nozzle chamber, the first and second
Düsenkammer entlang einer Referenzachse voneinander beabstandet sind, eineNozzle chamber are spaced apart along a reference axis, a
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; a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently encloses an angle of 0 to 45 degrees with the reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the reference axis; - A clear distance between the first and second nozzle chambers is 10 to 100 cm along the reference axis;
- die mindestens eine Düsenkammer eine Lochblende mit 6 bis 10000 Löchern umfasst;- The at least one nozzle chamber comprises a pinhole with 6 to 10000 holes;
- 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; - the at least one nozzle chamber comprises an orifice plate with 6 to 10000 holes each having a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 25 π mm 2 ;
- die mindestens eine Düsenkammer ein Gitter mit 6 bis 10000 Maschenöffnungen umfasst; - the at least one nozzle chamber comprises a grid with 6 to 10000 mesh openings;
- 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; - the mm 2 to 25 mm 2 π comprises at least one nozzle chamber with a grid 6-10000 mesh openings with a cross-sectional area of 0.25 π;
- 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; - The at least one nozzle chamber comprises a first and second pinhole, each with 6 to 10000 holes, the second pinhole being displaceable relative to the first pinhole;
- 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; - The at least one nozzle chamber comprises a first, second and third pinhole diaphragm, each with 6 to 10000 holes, the second and third pinhole diaphragms being displaceable independently of one another relative to the first pinhole diaphragm;
- 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; - The at least one nozzle chamber comprises one, two or three perforated diaphragms, each of which is designed as a plate made of a polymeric, metallic or ceramic material and is equipped with 6 to 10,000 perforated holes;
- 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; - The at least one nozzle chamber comprises one, two or three perforated diaphragms, each of which is designed as a plate made of a polymer, metal or ceramic material and is equipped with 6 to 10,000 etching holes;
- 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; - the at least one nozzle chamber comprises a first and second grid each having from 6 to 10000 mesh openings, the second grid being displaceable relative to the first grid;
- 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; - the at least one nozzle chamber comprises a first, second and third grid each having from 6 to 10000 holes, the second and third grids being independently displaceable relative to the first grid;
- 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; - the at least one nozzle chamber comprises one, two or three grids, each made of a polymeric or metallic material and each having 6 to 10000 mesh openings;
- 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; - the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 90%; - the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 50% or 40% to 90%;
- 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; - the outlet of the at least one nozzle chamber has a porosity of 4% to 15%, 10% to 20%, 15% to 25%, 20% to 30%, 25% to 35%, 30% to 40%, 35% to 45% %, 40% to 50%, 45% to 55%, 50% to 60%, 55% to 65%, 60% to 70%, 65% to 75%, 70% to 80%, 75% to 85% or 80% to 90%;
- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Fläche von 0,01 bis 2 m2 aufweist;- the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 2 m 2 ;
- der Auslass der mindestens einen Düsenkammer eine Fläche von 0,01 bis 1,1 m2 oder 0,9 bis 2,0 m2 aufweist; - the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 1.1 m 2 or 0.9 to 2.0 m 2 ;
- 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; - the outlet of the at least one nozzle chamber has an area of 0.01 to 0.2 m 2 , 0.1 to 0.3 m 2 , 0.2 to 0.4 m 2 , 0.3 to 0.5 m 2 , 0.4 to 0.6 m 2 , 0.5 to 0.7 m 2 , 0.6 to 0.8 m 2 , 0.7 to 0.9 m 2 , 0.8 to 1.0 m 2 , 0.9 to 1.1 m 2 , 1.0 to 1.2 m 2 , 1.1 to 1.3 m 2 , 1.2 to 1.4 m 2 , 1.3 to 1.5 m 2 , 1.4 to 1.6 m 2 , 1.5 to 1.7 m 2 , 1.6 to 1.8 m 2 , 1.7 to 1.9 m 2 or 1.8 to 2.0 m 2 ;
- die mindestens eine Düsenkammer ringförmig ausgebildet ist; - The at least one nozzle chamber is ring-shaped;
- die Vorrichtung 2 bis 20 ringförmig ausgebildete und konzentrisch zueinander angeordnete Düsenkammern umfasst; the device comprises 2 to 20 nozzle chambers which are ring-shaped and arranged concentrically to one another;
- die Vorrichtung 2 bis 20, 2 bis 14 oder 10 bis 20 ringförmig ausgebildete und konzentrisch zueinander angeordnete Düsenkammern umfasst; the device comprises 2 to 20, 2 to 14 or 10 to 20 annular nozzle chambers arranged concentrically to one another;
- 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; the device comprises 2 to 6, 4 to 8, 6 to 10, 8 to 12, 10 to 14, 12 to 16, 14 to 18 or 16 to 20 annular nozzle chambers arranged concentrically to one another;
- die Vorrichtung ein Gehäuse umfasst; - the device comprises a housing;
- die Vorrichtung ein Gehäuse mit ein oder zwei Öffnungen umfasst; - the device comprises a housing with one or two openings;
- die Vorrichtung ein Gehäuse mit ein oder zwei Öffnungen für eine Beladung mit einem Chargenträger mit darauf angeordneten Werkstücken umfasst; - the device comprises a housing with one or two openings for loading with a charge carrier with workpieces arranged thereon;
- die Vorrichtung ein Gehäuse mit einer oder zwei Türen zum Schließen der einen oder zwei Öffnungen umfasst; - the device comprises a housing with one or two doors for closing the one or two openings;
- 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; - The device comprises one or more charge carrier receptacles for one or more charge carriers; - The device comprises a charge carrier receptacle for a charge carrier with workpieces arranged thereon;
- 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; - one or more nozzle chambers are arranged in the direction of a vertical reference axis above the receptacle for the charge carrier; - one or more nozzle chambers are arranged in the direction of a vertical reference axis below the receptacle for the charge carrier;
- 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 the direction of a vertical reference axis, at least one first nozzle chamber is arranged above and at least one second nozzle chamber below the receptacle for the charge carrier, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another forms an angle of 0 to 20 degrees with the vertical reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle the second nozzle chamber independently forms an angle of 160 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- in Richtung einer vertikalen Referenzachse mindestens eine erste Düsenkammer oberhalb und mindestens eine zweite Düsenkammer unterhalb der Aufnahme für den- In the direction of a vertical reference axis at least one first nozzle chamber above and at least one second nozzle chamber below the receptacle for the
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; charge carriers are arranged, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 0 to 30 degrees with the vertical reference axis and a longitudinal axis of each spray nozzle of the second nozzle chamber independently of one another encloses an angle of 150 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- 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; - in the direction of a vertical reference axis, at least one first nozzle chamber is arranged above and at least one second nozzle chamber below the receptacle for the charge carrier, a longitudinal axis of each spray nozzle of the first nozzle chamber independently of one another forms an angle of 0 to 45 degrees with the vertical reference axis, and a longitudinal axis of each spray nozzle the second nozzle chamber independently encloses an angle of 135 to 180 degrees with the vertical reference axis;
- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst; - the quenching chamber includes a pan for condensation water;
- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst, die in einem unteren Bereich der Abschreckkammer angeordnet ist; - the quenching chamber comprises a pan for condensed water arranged in a lower part of the quenching chamber;
- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne als unterer Boden der Abschreckkammer ausgebildet ist; - the quenching chamber comprises a trough for condensed water and the trough is designed as the lower floor of the quenching chamber;
- 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; - the quenching chamber comprises a pan for condensed water and the pan is fluidly connected to a water separator; - the quench chamber includes a pan for condensate water and the pan is fluidly connected to a heat exchanger for condensate cooling;
- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Wasserfilter verbunden ist; - the quench chamber includes a pan for condensed water and the pan is fluidly connected to a water filter;
- die Abschreckkammer eine Wanne für Kondenswasser umfasst und die Wanne fluidisch mit einem Speicherbehälter verbunden ist; - the quench chamber includes a pan for condensate water and the pan is fluidly connected to a storage tank;
- der Wasserabscheider hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist; - the water separator is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- der Wärmetauscher hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist; - the heat exchanger is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- der Wasserfilter hydraulisch zwischen der Wanne und dem Speicherbehälter angeordnet ist; - the water filter is arranged hydraulically between the tub and the storage tank;
- 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; - the quench chamber comprises a pan for condensed water, the pan being fluidly connected to a storage tank and the at least one atomizer, the storage tank being hydraulically arranged between the pan and the at least one atomizer;
- die Vorrichtung einen Wassertank umfasst; - the device comprises a water tank;
- der Wassertank fluidisch mit der Hydraulikpumpe verbunden ist; - The water tank is fluidly connected to the hydraulic pump;
- der Wassertank über eine Versorgungsleitung mit der Hydraulikpumpe verbunden ist;- the water tank is connected to the hydraulic pump via a supply line;
- die Vorrichtung einen Wasserabscheider umfasst; - the device comprises a water separator;
- der Wasserabscheider als Drall-Tropfenabscheider ausgebildet ist; - The water separator is designed as a swirl droplet separator;
- der Wasserabscheider einen wassergekühlten Wärmetauscher umfasst; - the water separator comprises a water-cooled heat exchanger;
- der Wasserabscheider fluidisch mit dem Wassertank verbunden ist; - The water separator is fluidly connected to the water tank;
- der Wasserabscheider über eine Rückführleitung mit dem Wassertank verbunden ist;- the water separator is connected to the water tank via a return line;
- in der Rückführleitung eine Förderpumpe angeordnet ist; - A feed pump is arranged in the return line;
- 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; - A water filter is arranged in the return line; the device comprises an electronic controller; - The electronic controller is designed and set up to control the at least one atomizer;
- 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; - the electronic controller is designed and set up to control the at least one atomizer as a function of the temperature of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- ein elektrischer Eingang jedes Regelventils mit einem Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - an electrical input of each control valve is connected to an output of the electronic control;
- der Gasdruckbehälter mit einem Gasdrucksensor ausgerüstet ist; - the gas pressure tank is equipped with a gas pressure sensor;
- der Wasserdruckbehälter mit einem Hydraulikdrucksensor ausgerüstet ist; - the water pressure tank is equipped with a hydraulic pressure sensor;
- der mindestens eine Zerstäuber mit einem oder mehreren Durchflusssensoren für Luft oder Stickstoff ausgerüstet ist; - the at least one atomizer is equipped with one or more flow sensors for air or nitrogen;
- der mindestens eine Zerstäuber mit einem oder mehreren Durchflusssensoren für Wasser ausgerüstet ist; - the at least one atomizer is equipped with one or more flow sensors for water;
- der mindestens eine Zerstäuber eine oder mehrere Zerstäuberdüsen mit einem Dralleinsatz umfasst; - The at least one atomizer comprises one or more atomizer nozzles with a swirl insert;
- ein elektrischer Ausgang des Gasdrucksensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - An electrical output of the gas pressure sensor is connected to an electrical input of the electronic controller;
- ein elektrischer Ausgang des Hydraulikdrucksensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - An electrical output of the hydraulic pressure sensor is connected to an electrical input of the electronic controller;
- ein elektrischer Ausgang des einen oder der mehreren Durchflusssensoren für Luft oder Stickstoff mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist;- an electrical output of the one or more flow sensors for air or nitrogen is connected to an electrical input of the electronic controller;
- ein elektrischer Ausgang des einen oder der mehreren Durchflusssensoren für Wasser mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - An electrical output of the one or more flow rate sensors for water is connected to an electrical input of the electronic controller;
- der Kompressor oder das Gebläse elektronisch regelbar und ein elektrischer Eingang des Kompressors oder Gebläses mit einem elektrischen Ausgang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - The compressor or the blower can be controlled electronically and an electrical input of the compressor or blower is connected to an electrical output of the electronic control;
- 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; - The hydraulic pump can be controlled electronically and an electrical input of the hydraulic pump is connected to an electrical output of the electronic control; - A twist insert of one or more atomizer nozzles is electronically controllable and an electrical input of the twist insert is connected to an electrical output of the electronic controller;
- die Vorrichtung mindestens einen Infrarotsensor umfasst; - the device comprises at least one infrared sensor;
- 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; - the at least one infrared sensor is designed and set up to measure the temperature of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- ein elektrischer Ausgang des mindestens einen Infrarotsensors mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist; - An electrical output of the at least one infrared sensor is connected to an electrical input of the electronic controller;
- die Vorrichtung mindestens eine digitale Infrarotkamera umfasst; - the device comprises at least one digital infrared camera;
- 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; - the at least one digital infrared camera is designed and set up to record thermographic images of workpieces arranged on a charge carrier when the charge carrier is stored in a charge carrier receptacle of the device;
- die Vorrichtung ein Bildverarbeitungssystem für thermografische Bilder umfasst; - the device comprises an image processing system for thermographic images;
- das Bildverarbeitungssystem einen Prozessor, elektronischen Speicher und Bildvera rbeitungs-Software umfasst; und/oder - the image processing system comprises a processor, electronic memory and image processing software; and or
- ein elektrischer Ausgang des Bildverarbeitungssystems mit einem elektrischen Eingang der elektronischen Steuerung verbunden ist. - An electrical output of the image processing system is connected to an electrical input of the electronic control.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein für den industriellenAnother object of the present invention is to provide a for the industrial
Einsatz geeignetes System für die thermische oder thermochemische Behandlung von metallischen Werkstücken mit anschließender Wassersprüh-Abschreckung bereitzustellen.Use to provide a suitable system for the thermal or thermochemical treatment of metallic workpieces with subsequent water spray quenching.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System für die thermische oder thermochemischeThis problem is solved by a system for thermal or thermochemical
Behandlung von metallischen Werkstücken mit anschließender Wassersprüh-Abschreckung, umfassend Treatment of metallic workpieces followed by water spray quenching, comprising
- einen oder mehrere Chargenträger für die Lagerung von Werkstücken; - one or more load carriers for the storage of workpieces;
- 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; - a furnace for the thermal or thermochemical treatment of workpieces arranged on one or more charge carriers, the furnace being designed and set up to heat the workpieces to a temperature of 750 to 1100°C;
- 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- a device for water spray quenching with the characteristics described above; and - an automated transfer device designed and arranged to transfer workpieces arranged on one or more charge carriers from the furnace into a quenching chamber of the device for water spray quenching in a period of 10 to 60 s. Expedient embodiments of the system according to the invention are characterized by the following features in any combination, insofar as the features are not mutually exclusive, and according to which: the at least one charge carrier is designed as a grid-like grate; the at least one charge carrier is made of graphite, carbon fiber reinforced carbon (CFRC) or high-nickel steel; the furnace is designed and set up for workpieces in an atmosphere below
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;to treat normal pressure (0.9 to 1.1 atm) or low pressure (0 to 200 mbar); the furnace is constructed and set up to carburize workpieces; the furnace is constructed and set up to nitride workpieces; - the furnace is designed and equipped for carbonitriding workpieces; the furnace is designed and set up to apply a carbon-containing donor gas containing, for example, acetylene (C 2 H 2 ) to workpieces; the furnace is designed and set up to apply a nitrogen-containing donor gas containing, for example, ammonia (NH 3 ) or nitrogen (N2) to workpieces; the furnace is designed and set up to subject workpieces to a partially ionized gas atmosphere and in particular to nitride them with plasma excitation;
- 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; - The at least one automated rail-bound conveyor vehicle comprises a horizontally movable telescopic fork; - the furnace comprises a sluice for one or more charge carriers loaded with workpieces with a pressure-tight chamber and two hermetically closing doors or slides;
- 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- the apparatus for water spray quenching comprises a quenching chamber for receiving one or more charge carriers loaded with workpieces; - the device for water spray deterrent equipped with a door
Abschreckkammer umfasst; - ein Abstand zwischen dem Ofen und der Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung 0 bis 20 m beträgt; quench chamber comprises; - a distance between the furnace and the device for water spray quenching is 0 to 20 m;
- 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; - a distance between the furnace and the apparatus for water spray quenching is 0 to 10 m, 8 to 16 m or 12 to 20 m;
- 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; - a distance between the furnace and the device for water spray quenching 0 to 6 m, 4 to 8 m, 6 to 10 m, 8 to 12 m, 10 to 14 m, 12 to 16 m, 14 to 18 m or 16 to is 20 m;
- ein Abstand zwischen einer Schleuse des Ofens und einer Tür der Abschreckkammer 0 bis 20 m beträgt; - a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber is 0 to 20 m;
- 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; - a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber is 0 to 10 m, 8 to 16 m or 12 to 20 m;
- 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; - a distance between a sluice of the furnace and a door of the quenching chamber 0 to 6 m, 4 to 8 m, 6 to 10 m, 8 to 12 m, 10 to 14 m, 12 to 16 m, 14 to 18 m or 16 to is 20 m;
- die Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung über eine automatisierte Schleuse mit dem Ofen verbunden ist; - the water spray quenching device is connected to the furnace via an automated airlock;
- 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; - the water spray quench apparatus is connected to the furnace via an automated airlock, the airlock comprising a pressure-tight chamber and two hermetically closing doors or gates;
- 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;- the water spray quenching device is connected to the furnace via an automated airlock, the airlock comprising a conveyor device for the horizontal transport of one or more trays loaded with workpieces;
- 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; - the system comprises one or more robots for the transfer of one or more trays loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching device;
- 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; - the system comprises one or more automated forklift trucks for the transfer of one or more charge carriers loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching device;
- 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 - The at least one automated industrial truck comprises a horizontally movable telescopic fork; - the system comprises one or more automated rail-bound conveyor vehicles for the transfer of one or more batch carriers loaded with workpieces from the furnace to the water spray quenching apparatus; and
- das mindestens eine automatisierte schienengebundene Förderfahrzeug eine horizontal verfahrbare Teleskopgabel umfasst. - The at least one automated rail-bound conveyor vehicle includes a horizontally movable telescopic fork.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein für den industriellen Einsatz geeignetes Verfahren für Wassersprüh-Abschreckung von thermochemisch behandelten, metallischen Werkstücken bereitzustellen. Another object of the present invention is to provide an industrially suitable method for water spray quenching of thermochemically treated metallic workpieces.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Wassersprüh-Abschreckung von thermisch oder thermochemisch behandelten, metallischen Werkstücken, umfassend die Schritte:This object is achieved by a method for water spray quenching thermally or thermochemically treated metallic workpieces, comprising the steps:
- Anordnen eines oder mehrerer thermochemisch behandelter Werkstücke in einem Chargenvolumen V0 einer Abschreckvorrichtung; - Arranging one or more thermochemically treated workpieces in a batch volume V 0 of a quenching device;
- Zerstäuben von Wasser in Luft oder Stickstoff, um einen Sprühnebel zu erzeugen; - atomizing water into air or nitrogen to create a spray;
- Durchströmen des Chargenvolumens V0 mit Sprühnebel; wobei - Flow through the batch volume V 0 with spray; whereby
- das Chargenvolumen V0 0,045 bis 3,5 m3 beträgt (0,045 m3 ≤ V0 ≤ 3,5 m3); - the charge volume V 0 is from 0.045 to 3.5 m 3 (0.045 m 3 ≤ V 0 ≤ 3.5 m 3 );
- der Sprühnebel einen Wasseranteil von 2,5 bis 40 Vol.-% hat; - the spray mist has a water content of 2.5 to 40% by volume;
- der Sprühnebel einen Sauterdurchmesser von 20 bis 2000 μm aufweist; und - the spray has a Sauter diameter of 20 to 2000 μm; and
- 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. - a spray mist flow through the charge volume V 0 is 0.05 to 25 m 3 /s or the spray mist in the charge volume V 0 is circulated with a spray mist volume flow of 0.05 to 25 m 3 /s.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden Merkmale in beliebiger Kombination, insoweit sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, und denen zufolge: Expedient embodiments of the method according to the invention are characterized by the following features in any combination, insofar as the features are not mutually exclusive, and according to which:
- 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; - the one or more workpieces are cooled from a temperature of 750 to 1100 °C to a temperature of 20 °C to 250 °C;
- das eine oder die mehreren Werkstücke von einer Temperatur von 980 °C auf eine Temperatur von 100 °C abgekühlt werden; - the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980 °C to a temperature of 100 °C;
- 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,- the one or more workpieces are cooled from a temperature of 750 to 1100 °C to a temperature of 20 °C to 250 °C in a period of 15 to 60 s; the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980°C to a temperature of 100°C in a period of 15 to 60 s; - the one or more workpieces in a period of 15 to 30 s, 20 to 40 s,
30 bis 50 s oder 40 bis 60 s von einer Temperatur von 750 bis 1100 °C auf eine30 to 50 s or 40 to 60 s from a temperature of 750 to 1100 °C to a
Temperatur von 20 °C bis 250 °C abgekühlt werden; temperature from 20 °C to 250 °C;
- 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; - the one or more workpieces are cooled from a temperature of 980 °C to a temperature of 100 °C in a period of 15 to 30 s, 20 to 40 s, 30 to 50 s or 40 to 60 s;
- ein gitterförmiger Chargenträger mit einem darauf gelagerten Werkstück in dem Chargenvolumen V0 angeordnet ist; - A lattice-shaped charge carrier with a workpiece mounted thereon is arranged in the charge volume V 0;
- ein gitterförmiger Chargenträger mit mehreren, nebeneinander darauf gelagerten Werkstücken in dem Chargenvolumen V0 angeordnet ist; - A lattice-like charge carrier with a plurality of workpieces stored next to one another is arranged in the charge volume V 0 ;
- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger mit darauf gelagerten Werkstücken in dem Chargenvolumen V0 vertikal übereinander angeordnet sind; - Two or more grid-like charge carriers with workpieces stored thereon are arranged vertically one above the other in the charge volume V 0 ;
- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger in dem Chargenvolumen V0 angeordnet sind und unabhängig voneinander auf jedem Chargenträger ein oder mehrere Werkstücke gelagert sind; - Two or more grid-like charge carriers are arranged in the charge volume V 0 and one or more workpieces are stored independently of one another on each charge carrier;
- zwei oder mehrere gitterförmige Chargenträger in dem Chargenvolumen V0 angeordnet sind und unabhängig voneinander auf jedem Chargenträger zwei oder mehrere Werkstücke nebeneinander gelagert sind; - Two or more grid-like charge carriers are arranged in the charge volume V 0 and two or more workpieces are stored next to one another independently of one another on each charge carrier;
- 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; - the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 to 80 cm; - the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 to 120 cm;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 80 cm hat; - the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 to 80 cm;
- das Chargenvolumen V0 zylinderförmig ist und einen Durchmesser von 40 bis 120 cm hat; - the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 to 120 cm;
- 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; - the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 to 80 cm; - the charge volume V 0 is cuboid and has a width of 40 to 150 cm;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Tiefe von 40 bis 150 cm hat; - the charge volume V 0 is cuboid and has a depth of 40 to 150 cm;
- das Chargenvolumen V0 quaderförmig ist und eine Höhe von 10 bis 150 cm hat; - the charge volume V 0 is cuboid and has a height of 10 to 150 cm;
- 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; - the charge volume V 0 is cylindrical and has a diameter of 40 to 200 cm; the charge volume V 0 is cylindrical and has a height of 10 to 150 cm;
- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 25 m3/s Sprühnebel erzeugt werden;- with one or more atomizers 0.05 to 25 m 3 /s spray are generated;
- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 0,4 m3/s, 0,3 bis 0,5 m3/s,- with one or more atomizers 0.05 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 /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; 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s, 0.7 to 0.9 m 3 / s or 0, 8 to 1 m 3 /s spray can be generated;
- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 2 m3/s, 1 bis 3 m3/s, 2 bis 4 m3/s,- with one or more atomizers 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /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/s3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s
Sprühnebel erzeugt werden; spray are generated;
- mit einem oder mehreren Zerstäubern 0,05 bis 4 m3/s, 2 bis 6 m3/s, 4 bis 8 m3/s,- with one or more atomizers 0.05 to 4 m 3 /s, 2 to 6 m 3 /s, 4 to 8 m 3 /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,6 to 10 m3 /s, 8 to 12 m3 /s, 10 to 14 m3 /s, 12 to 16 m3 /s, 14 to 18 m3 /s,
16 bis 20 m3/s, 18 bis 22 m3/s oder 20 bis 25 m3/s Sprühnebel erzeugt werden; 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s spray are generated;
- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V0 0,05 bis 10 m3/s, 5 bis 15 m3/s,- a spray flow through the batch volume V 0 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s,
10 bis 20 m3/s oder 15 bis 25 m3/s beträgt; is 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s;
- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V0 0,05 bis 0,4 m3/s, 0,3 bis 0,5 m3/s,- a spray flow through the batch volume V 0 0.05-0.4 m 3 /s, 0.3-0.5 m 3 /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,0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s, 0.7 to 0.9 m 3 / s, 0, 8 to 1m3 /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; 0.9 to 1.1 m 3 /s, 1 to 1.2 m 3 /s, 1.1 to 1.3 m 3 /s, 1.2 to 1.4 m 3 /s, 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1.6 to 1.8 m 3 / s, 1.7 to 1 is 9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s;
- ein Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V0 0,05 bis 2 m3/s, 1 bis 3 m3/s,- a spray flow through the batch volume V 0 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /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; 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 bis is 10 m 3 /s;
- 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; - a spray flow through the batch volume V 0 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, is 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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;- A spray in the batch volume V 0 is circulated with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s, 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s;
- ein Sprühnebel im Chargenvolumen V0 mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von- A spray in the batch volume V 0 with a spray volume flow of
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,0.05 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0, 6 to 0.8 m 3 /s, 0.7 to 0.9 m 3 /s, 0.8 to 1 m 3 /s, 0.9 to 1.1 m 3 /s, 1 to 1.2 m 3 / s, 1.1 to 1.3 m 3 / 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 von1.2 to 1.4 m 3 / s, 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1, 6 to 1.8 m 3 /s, 1.7 to 1.9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s; - A spray in the batch volume V 0 with a spray volume flow of
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,0.05 to 2 m3 /s, 1 to 3 m3 /s, 2 to 4 m3 /s, 3 to 5 m3 /s, 4 to 6 m3 /s, 5 to 7 m3 /s,
6 bis 8 m3/s, 7 bis 9 m3/s oder 8 bis 10 m3/s umgewälzt wird; 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 to 10 m 3 /s;
- ein Sprühnebel im Chargenvolumen V0 mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von- A spray in the batch volume V 0 with a spray volume flow of
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,0.05 to 8 m3 /s, 5 to 10 m3 /s, 8 to 12 m3 /s, 10 to 14 m3 /s, 12 to 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;14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- 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;- the spray is circulated in the quenching chamber by means of one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 25 m 3 /s;
- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder- the spray in the quenching chamber by means of one or more fans or
Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 10 m3/s, 5 bis 15 m3/s,fans with a spray volume flow of 0.05 to 10 m 3 /s, 5 to 15 m 3 /s,
10 bis 20 m3/s oder 15 bis 25 m3/s umgewälzt wird; 10 to 20 m 3 /s or 15 to 25 m 3 /s is circulated;
- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder- the spray in the quenching chamber by means of one or more fans or
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,Fan with a spray volume flow of 0.05 to 0.3 m 3 /s, 0.2 to 0.4 m 3 /s, 0.3 to 0.5 m 3 /s, 0.4 to 0.6 3 m / s, 0.5 to 0.7 m 3 / s, 0.6 to 0.8 m 3 / s, 0.7 to 0.9 m 3 / s, 0.8 to 1 m 3 / s , 0.9 to 1.1 m 3 / s, from 1 to 1.2 m 3 / s, 1.1 to 1.3 m 3 / s, 1.2 to 1.4 m 3 / 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; 1.3 to 1.5 m 3 / s, 1.4 to 1.6 m 3 / s, 1.5 to 1.7 m 3 / s, 1.6 to 1.8 m 3 / s, 1, 7 to 1.9 m 3 /s or 1.8 to 2 m 3 /s is circulated;
- der Sprühnebel in der Abschreckkammer mithilfe eines oder mehrerer Ventilatoren oder- the spray in the quenching chamber by means of one or more fans or
Gebläse mit einem Sprühnebel-Volumenstrom von 0,05 bis 2 m3/s, 1 bis 3 m3/s,fans with a spray volume flow of 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /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; 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s, 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 8 bis 10 m 3 /s is circulated;
- 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; - the spray in the quench chamber using one or more fans or blowers with a spray flow rate of 0.05 to 8 m 3 /s, 5 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s, 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- ein Sprühnebel mit einer Anfangstemperatur bzw. Zerstäubungstemperatur von 10 bis 30 °C erzeugt wird; - a spray is generated with an initial temperature or atomization temperature of 10 to 30 °C;
- 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; - a spray is generated with an inlet temperature or atomization temperature of 10 to 30 °C; an outlet temperature of the spray at an outlet of the quenching chamber is 50 to 120°C; - an outlet temperature of the spray at an outlet of the quenching chamber is 50 to 70°C, 60 to 80°C, 70 to 90°C, 80 to 100°C, 90 to 110°C or 100 to 120°C;
- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der- a spray flow rate between an inlet and an outlet of the
Abschreckkammer 0,05 bis 25 m3/s beträgt; quench chamber is 0.05 to 25 m 3 /s;
- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der- a spray flow rate between an inlet and an outlet of the
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; Quenching from 0.05 to 0.3 m 3 / s, 0.2 to 0.4 m 3 / s, 0.3 to 0.5 m 3 / s, 0.4 to 0.6 m 3 / s, 0 .5 to 0.7 m 3 /s, 0.6 to 0.8 m 3 /s, 0.7 to 0.9 m 3 /s or 0.8 to 1 m 3 /s;
- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der- a spray flow rate between an inlet and an outlet of the
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; Quench chamber 0.05 to 2 m 3 /s, 1 to 3 m 3 /s, 2 to 4 m 3 /s, 3 to 5 m 3 /s, 4 to 6 m 3 /s, 5 to 7 m 3 /s , 6 to 8 m 3 /s, 7 to 9 m 3 /s or 9 to 10 m 3 /s;
- ein Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der- a spray flow rate between an inlet and an outlet of the
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; Quench chamber 0.05 to 4 m 3 /s, 2 to 6 m 3 /s, 4 to 8 m 3 /s, 6 to 10 m 3 /s, 8 to 12 m 3 /s, 10 to 14 m 3 /s , 12 to 16 m 3 /s, 14 to 18 m 3 /s, 16 to 20 m 3 /s, 18 to 22 m 3 /s or 20 to 25 m 3 /s;
- der Sprühnebel mithilfe eines Rezirkulationsantriebs umgewälzt wird; - the spray is recirculated by means of a recirculation drive;
- der Sprühnebel mithilfe eines Rezirkulationsventilators oder Rezirkulationsgebläses umgewälzt wird; - the spray is recirculated using a recirculation fan or blower;
- der Sprühnebel mithilfe des Rezirkulationsantriebs derart umgewälzt wird, dass ein- The spray mist is circulated using the recirculation drive in such a way that a
Verhältnis (Quotient bzw. Rezirkulationszahl) von Sprühnebelfluss durch dasRatio (quotient or recirculation number) of spray mist flow through the
Chargenvolumen V0 und Sprühnebeldurchsatz zwischen einem Einlass und einem Auslass der Abschreckkammer einen Wert im Bereich von 1,5 bis 20 hat; charge volume V 0 and spray flow rate between an inlet and an outlet of the quench chamber has a value in the range of 1.5 to 20;
- der Sprühnebel mithilfe des Rezirkulationsantriebs derart umgewälzt wird, dass ein- The spray mist is circulated using the recirculation drive in such a way that a
Verhältnis (Quotient bzw. Rezirkulationszahl) von Sprühnebelfluss durch dasRatio (quotient or recirculation number) of spray mist flow through the
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; charge volume V 0 and spray flow rate between an inlet and an outlet of the quench chamber has a value in the range of 1.5 to 6, 4 to 8, 6 to 10, 8 to 12, 10 to 14, 12 to 16, 14 to 18 or 16 to 20 has;
- ein mittlerer Druck in dem Chargenvolumen V0 0,8 bis 1,2 bar beträgt; - an average pressure in the charge volume V 0 is 0.8 to 1.2 bar;
- 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;- The spray mist of a first and second nozzle chamber is applied to the one or more workpieces, the first nozzle chamber being arranged above the workpieces and the second nozzle chamber being arranged below the workpieces; an internal pressure in the nozzle chamber is 2 to 19 bar; - an internal pressure in the nozzle chamber is 2 to 11 bar or 9 to 19 bar;
- ein Innendruck in der Düsenkammer 3 bis 19 bar, 4 bis 19 bar, 5 bis 19 bar, 6 bis 19 bar,- an internal pressure in the nozzle chamber of 3 to 19 bar, 4 to 19 bar, 5 to 19 bar, 6 to 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 bis7 to 19 bar, 8 to 19 bar, 9 to 19 bar, 10 to 19 bar, 11 to 19 bar, 12 to 19 bar, 13 to
19 bar, 14 bis 19 bar, 15 bis 19 bar, 16 bis 19 bar, 17 bis 19 bar oder 18 bis 19 bar beträgt; is 19 bar, 14 to 19 bar, 15 to 19 bar, 16 to 19 bar, 17 to 19 bar or 18 to 19 bar;
- der Sauter-Durchmesser des Wassersprühnebels 20 bis 1100 μm oder 900 bis 2000 μm beträgt; - the Sauter diameter of the water spray is 20 to 1100 μm or 900 to 2000 μm;
- 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; - the Sauter diameter of the water spray 20-200 μm, 100-300 μm, 200-400 μm, 300-500 μm, 400-600 μm, 500-700 μm, 600-800 μm, 700-900 μm, 800-1000 900 to 1100 μm, 1000 to 1200 μm, 1100 to 1400 μm, 1300 to 1500 μm, 1400 to 1600 μm, 1500 to 1700 μm, 1600 to 1800 μm, 1700 to 1900 μm μm is;
- 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; - the Sauter diameter of the water spray 20-60 μm, 40-80 μm, 60-100 μm, 80-120 μm, 100-140 μm, 120-160 μm, 140-180 μm, 160-200 μm, 180-220 µm, 200 to 240 µm, 220 to 260 µm, 240 to 280 µm or 260 to 300 µm;
- ein minimaler Abstand zwischen der mindestens einen Düsenkammer und dem einen oder mehreren Werkstücken 5 bis 50 cm beträgt; - a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces is 5 to 50 cm;
- ein minimaler Abstand zwischen der mindestens einen Düsenkammer und dem einen oder mehreren Werkstücken 5 bis 30 cm oder 20 bis 50 cm beträgt; - a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces is 5 to 30 cm or 20 to 50 cm;
- 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; - a minimum distance between the at least one nozzle chamber and the one or more workpieces 5 to 15 cm, 10 to 20 cm, 15 to 25 cm, 20 to 30 cm, 25 to 35 cm, 30 to 40 cm, 35 to 45 cm or is 40 to 50 cm;
- ein der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird; - A volume flow of water supplied to the at least one nozzle chamber is regulated with the aid of an electronic controller;
- ein der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird; - A volume flow of air or nitrogen supplied to the at least one nozzle chamber is regulated with the aid of an electronic controller;
- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer mithilfe einer elektronischen Steuerung geregelt wird; - a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is regulated by means of an electronic controller;
- 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; - a temperature of the one or more workpieces is measured using one or more infrared sensors; - thermographic images of the one or more workpieces are recorded using one or more digital infrared cameras;
- thermografische Bilder des einen oder der mehreren Werkstücke mithilfe eines digitalen Bildverarbeitungssystems ausgewertet werden; - ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in- Thermographic images of the one or more workpieces are evaluated using a digital image processing system; - A volume flow of water supplied to at least one nozzle chamber
Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarotsensors geregelt wird; Is controlled depending on an output signal of the at least one infrared sensor;
- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarot- sensors geregelt wird; - A volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of an output signal from the at least one infrared sensor;
- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des mindestens einen Infrarotsensors geregelt wird; - A cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is controlled as a function of an output signal from the at least one infrared sensor;
- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in Abhängigkeit von thermografischen Bildern der einen oder mehreren digitalen- A volume flow of water supplied to the at least one nozzle chamber as a function of thermographic images of the one or more digital
Infra rot käme ras geregelt wird; Infra red would come ras is regulated;
- 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- A volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of thermographic images of the one or more digital infrared cameras; - a cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber in
Abhängigkeit von thermografischen Bildern der einen oder mehreren digitalen Infra rot käme ras geregelt wird; Depending on thermographic images of the one or more digital infrared cameras is controlled;
- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Wasser in- A volume flow of water supplied to at least one nozzle chamber
Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungssystems geregelt wird; is controlled depending on an output signal of the digital image processing system;
- ein, der mindestens einen Düsenkammer zugeführter Volumenstrom an Luft oder Stickstoff in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungs- systems geregelt wird; und/oder - A volume flow of air or nitrogen supplied to at least one nozzle chamber is regulated as a function of an output signal from the digital image processing system; and or
- eine Querschnittsfläche der Sprühdüsen der mindestens einen Düsenkammer in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal des digitalen Bildverarbeitungssystems geregelt wird. - A cross-sectional area of the spray nozzles of the at least one nozzle chamber is controlled as a function of an output signal from the digital image processing system.
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. The present invention overcomes problems that have prevented the practical use of water spray quenching. In the device according to the invention the spray is generated using an atomizer and directed or flowed through or circulated in the charge volume V 0 in a controlled manner. The flow through the charge volume V 0 or spray mist circulation in the charge volume V 0 is largely decoupled from the atomization. This decoupling enables a flow through the charge volume V 0 that can be regulated within a wide parameter range with spray mist or spray mist circulation in the charge volume V 0 and, associated with this, a spatially uniform control of the cooling rate. In particular, the speed at which the spray mist flows through the charge volume V 0 or is circulated therein can be set within wide limits independently of the operating parameters of the atomization. With increasing flow velocity, the turbulence in the charge volume increases, which promotes the shearing of the insulating vapor layer from the surface of the workpieces and improves heat transfer.
Überraschenderweise wird diese funktionelle Verbesserung mit einer einfachen und kostengünstigen Konstruktion und elektronischen Regelung erzielt. Surprisingly, this functional improvement is achieved with a simple and inexpensive construction and electronic control.
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. In the context of the present invention, the term “charge volume” refers to a compact spatial area in the quenching chamber through which fluid can flow, in which one or more workpieces mounted on one or more charge carriers can be arranged. Accordingly, the term "batch volume" does not refer to an objective feature per se, but rather denotes a geometric design of a quench chamber that delimits the batch volume.
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. In general, the process according to the invention is carried out with a balanced material balance. This means that the mass flows of gas and water that are supplied on the inlet side or to the one or more atomizers and that are discharged at an outlet of the quenching chamber are of the same magnitude. Within the scope of the invention, the mass flow or mass throughput through the quenching chamber or between an inlet and an outlet of the quenching chamber is referred to or specified as "spray mist throughput" with the unit m 3 /s. With specified volume fractions of gas and water, the mass throughput of water and gas is determined based on the "spray mist throughput" - apart from minor temperature-dependent deviations.
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 In contrast to the term "spray throughput", the term "spray flow" refers to the batch volume. Using an optional recirculator or an optional fan or blower located in the quench chamber, the "spray flow" through the batch volume can be many times the "spray throughput" referred to an inlet or outlet of the quench chamber. Within the scope of the invention, the ratio or the quotient of "spray mist flow" to "spray mist throughput" is expediently also referred to as "recirculation number" or "circulation number". Alternatively, instead of the term "spray mist flow", the term "spray mist transfer" or "spray mist transfer in the charge volume V 0 " is also used. The term "spray flow rate" as used in the present invention refers to the structural and electrical design of a recirculation drive, one or more fans or one or more blowers, each having a spray flow rate in the range of 0.05 to 25 m 3 /s
- an einem mit dem Chargenvolumen bzw. der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Einlass des Rezirkulationsantriebs, Ventilators oder Gebläses aufzunehmen; und - to be received at an inlet of the recirculation drive, fan or blower fluidically connected to the charge volume or the quenching chamber; and
- an einem mit dem Chargenvolumen bzw. der Abschreckkammer fluidisch verbundenen Auslass des Rezirkulationsantriebs, Ventilators oder Gebläses auszustoßen. - eject at an outlet of the recirculation drive, fan or blower fluidly connected to the charge volume or the quench chamber.
Dementsprechend fungieren der Rezirkulationsantrieb, der mindestens eine Ventilator oder das mindestens eine Gebläse als Strömungsantrieb für den Sprühnebel. Accordingly, the recirculation drive, the at least one fan or the at least one blower act as a flow drive for the spray mist.
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. The recirculation drive is preferably connected to the quenching chamber via two pipelines. On the other hand, one or more fans or blowers provided for the spray mist circulation are preferably arranged on a wall of the quench chamber or inside the quench chamber.
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. In the context of the present invention, the term "atomizer" designates an assembly that includes one or more atomizer nozzles. In particular, an “atomizer” can include a register with up to 60 atomizer nozzles arranged in a matrix.
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. In the context of the present invention, the term “inlet” designates a part of the device according to the invention, through which water and air or nitrogen are supplied to the quenching chamber and to a recirculator that is optionally fluidically connected to the quenching chamber. In particular, the inlet can comprise one or more fluid lines or one or more nebulizers.
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 wirdIn the context of the present invention, the term “outlet” designates a part of the device according to the invention, through which spray mist is discharged from the quenching chamber and a recirculator that is optionally fluidically connected to the quenching chamber
Erfindungsgemäß können der "Einlass" und "Auslass" jeweils mit der Abschreckkammer oder optional mit dem Rezirkulator fluidisch verbunden bzw. gekoppelt sein. According to the invention, the "inlet" and "outlet" can each be fluidically connected or coupled to the quenching chamber or optionally to the recirculator.
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. Within the scope of the present invention, the properties of the generated water spray, in particular the Sauter diameter, are determined using a measurement method based on rapid digital image processing. Suitable measuring systems for this are offered by the companies LaVision (https://www.lavision.de/) and Sympatec (https://www.sympatec.com/), among others.
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). The Sauter diameter DMS (https://de.wikipedia.org/wiki/SauterDIA) is defined as the quotient of six times the total volume and the total surface area of the water droplets of the spray mist and has the value in the case of monodisperse water droplets, where D denotes the droplet diameter (DIN ISO 9276- 2:2018-09).
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigt: The invention is explained in more detail below with reference to figures. It shows:
Fig. 1. eine schematische Darstellung einer Abschreckvorrichtung; 1 shows a schematic representation of a quenching device;
Fig. 2. einen Zerstäuber mit mehreren Zerstäuberdüsen und unterhalb davon angeordneten Werkstücken; 2 shows an atomizer with a plurality of atomizer nozzles and workpieces arranged underneath them;
Fig. 3. zwei oberhalb und unterhalb von Werkstücken angeordnete Zerstäuber; 3 shows two atomizers arranged above and below workpieces;
Fig. 4. eine Vorrichtung mit zwei Düsenkammern; 4 shows a device with two nozzle chambers;
Fig. 5a, 5b... eine Düsenplatte mit mehreren Sprühdüsen; 5a, 5b... a nozzle plate with several spray nozzles;
Fig. 6. eine Vorrichtung mit Rezirkulator; 6 shows a device with a recirculator;
Fig. 7. Temperaturverlauf eines Werkstückes bei der Abschreckung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. 7. Temperature profile of a workpiece during quenching according to a first exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 fürFig. 1 shows a schematic representation of a device 1 according to the invention for
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: Water spray quenching with a quenching chamber 2 and an atomizer 30. In the quenching chamber 2, one or more charge carriers 10 with a large number of workpieces 11 mounted thereon are arranged within a charge volume 5 or V 0 . A spray mist 300 consisting of water and air or water and nitrogen is generated by means of the atomizer 30 . As indicated by the spray flow arrows 310, the spray 300 flows through the batch volume 5/V 0 with the workpieces 11 arranged therein vertical reference axis 20 are aligned. According to the invention, the flow through the charge volume 5/V 0 is effected in various ways, as described below with reference to FIGS. All embodiments of the device 1 according to the invention are designed and set up to flow through the charge volume 5/V 0 with a spray mist 300, which is characterized by the following parameters:
2,5 Vol. % ≤ Wasseranteil ≤ 40 Vol. %; 2.5% by volume ≤ water content ≤ 40% by volume;
20 μm ≤ Sauterdurchmesser ≤ 2000 μm; 20 μm ≤ Sauter diameter ≤ 2000 μm;
0,045 m3 ≤ Chargenvolumen V0 ≤ 3,5 m3; 0.045 m 3 ≤ batch volume V 0 ≤ 3.5 m 3 ;
0,05 m3/s ≤ Sprühnebelfluss durch das Chargenvolumen V0 ≤ 25 m3/s; 0.05 m 3 /s ≤ spray flow through the batch volume V 0 ≤ 25 m 3 /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. The atomizer 30 is connected to a pressurized water tank via a first supply line, not shown in FIG. 1, and via a second supply line, not shown in FIG connected to a pressurized gas tank filled with air or nitrogen. The pressurized water tank and pressurized gas tank, not shown in FIG. 1, are each designed for a pressure of 1 to 20 bar. Control valves are arranged in the first and second supply lines, with which the volume flows (l/min) of water and gas that flow to the atomizer 30 from the water and gas pressure tank, respectively, are regulated. The atomizer 30 is also equipped with one or more atomizer nozzles, not shown in FIG. According to the invention, various concepts known in the prior art are provided for the configuration and design of the atomizer nozzles, such as one-component nozzle for water, one-component nozzle for gas, external-mixing two-component nozzle, internal-mixing two-component nozzle (gas inside, water outside), internal-mixing two-component nozzle (water inside, gas outside), Venturi nozzles with main gas flow and water side flow, Venturi nozzles with water main flow and gas side flow, perforated nozzles, spiral nozzles, nozzles with and without swirl insert and rotating nozzles. The atomizer 30 is designed and set up to ensure that the spray mist 300 flows around the workpieces 11 quickly and uniformly.
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. The spray mist 300 heats up as it flows around the hot workpieces 11 arranged in the charge volume 5/V 0 and, as indicated by the spray mist flow arrows 320, is discharged from the quenching chamber 2. In an expedient embodiment, the device 1 comprises a ventilator 6 or a blower 6. The ventilator 6 or the blower 6 supports the discharge of the spray mist 300 from the quenching chamber 2 and optionally accelerates the flow through the charge volume 5/V 0 .
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. 2 shows a perspective partial view of a device for water spray quenching according to the invention with an atomizer comprising a plurality of atomizer nozzles 31 and a large number of workpieces 11 which are mounted on a charge carrier 10. The atomizer nozzles 31 are arranged in the quenching chamber or the charge volume of the device in such a way that their longitudinal axes (or central axes or axes of rotation) are each independently of one another at an angle of 135 to 180 degrees with a vertical reference axis 20' or an axis directed in the opposite direction thereto. 150 to 180 degrees or 160 to 180 degrees or 0 to 45 degrees, 0 to 30 degrees or 0 to 20 degrees, respectively. Accordingly, a central axis of the spray mist cone 300 generated by each atomizer nozzle 31 is aligned essentially perpendicularly to a proportionately large surface of each of the workpieces 11 . In an expedient embodiment of the device, the atomizer nozzles 31 are essentially arranged in a two-dimensional hexagonal grid or a two-dimensional pattern corresponding to a closest packing of spheres in order to achieve the most uniform possible spray mist distribution in a cross-sectional area of the charge volume perpendicular to the reference axis 20'. The primitive basis of a two-dimensional hexagonal grid is spanned or specified by two basis vectors = (2d, 0) and = (d,√3 d), where d is a Length from 10 to 50 cm. Deviating from the representation in Fig. 2 is a regular spatial arrangement of the workpieces relative to the spray nozzles is not absolutely necessary according to the invention.
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. 3 is a partial perspective view of another water spray quench apparatus according to the present invention having first and second atomizers 31U and 31L each having a plurality of atomizing nozzles 31U and 31L, respectively. The atomizer nozzles 31U of the first atomizer 30U are each aligned independently of one another in such a way that their longitudinal axes enclose an angle of 135 to 180 degrees, 150 to 180 degrees or 160 to 180 degrees with a vertical reference axis 20'. The atomizer nozzles 31L of the second atomizer 30L are each aligned independently of one another in such a way that their longitudinal axes enclose an angle of 0 to 45 degrees, 0 to 30 degrees or 0 to 20 degrees with the vertical reference axis 20'. Accordingly, a central axis of the spray cone 300 generated by each atomizing nozzle 31U and 31L is oriented substantially perpendicular to a proportionally large surface of each of the workpieces 11 . In an expedient embodiment of the device, the atomizer nozzles 31U and 31L are arranged independently of one another essentially in a two-dimensional hexagonal grid or a two-dimensional pattern corresponding to a closest packing of spheres in order to achieve the most uniform possible spray mist distribution in a cross-sectional area of the charge volume perpendicular to the reference axis 20' to achieve. Contrary to the illustration in FIG. 3, a regular spatial arrangement of the workpieces relative to the spray nozzles is not absolutely necessary according to the invention.
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. Fig. 4 shows a schematic sectional view of another apparatus 1 for water spray quenching according to the invention with a first and second atomizer (30A, 30B) which are fluidly connected to a first and second nozzle chamber (40A, 40B), respectively. The first and second nozzle chambers 40A and 40B are arranged above and respectively below a charge carrier 11 with metal workpieces 11, such as spur gears, mounted thereon. Each of the nozzle chambers (40A, 40B) includes an outlet having 6 to 10,000 spray nozzles (41A, 41B) each having a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 25 π mm 2 . A longitudinal axis of each spray nozzle (41A, 41B) is aligned essentially parallel to a vertical reference axis 20 or perpendicular to a surface of the workpieces 11.
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. The first and second atomizers (30A, 30B) are each connected to a pressurized water tank via a first supply line and to a pressurized gas tank filled with air or nitrogen via a second supply line. The pressurized water and pressurized gas tanks not shown in FIG. 4 are each designed for a pressure of 1 to 20 bar. Control valves 32 and 33, respectively, are arranged in the first and second supply lines. By means of the control valves 32 and 33, the volume flows (l / min) of water and gas, the first and second atomizer (30A, 30B) from the water and respectively Flow gas pressure tank regulated. In an expedient embodiment of the device, the first and second atomizers (30A, 30B) are each equipped with an atomizer nozzle 31 . According to the invention, various concepts known in the prior art are provided for the configuration and design of the atomizer nozzle 31, such as one-component nozzle for water, one-component nozzle for gas, external-mixing two-component nozzle, internal-mixing two-component nozzle (gas inside, water outside), internal-mixing two-component nozzle (water inside, gas outside), Venturi nozzles with main gas flow and water side flow, Venturi nozzles with water main flow and gas side flow, perforated nozzles, spiral nozzles, nozzles with and without swirl insert and rotary nozzles.
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 the nozzle chambers (40A, 40B) connected to them, the atomizers (30A, 30B) each produce a spray mist 300 which exits through the spray nozzles (41A, 41B) and flows over the workpieces 11. The spray nozzles (41A, 41B) have a cross-sectional area of 0.25 π mm 2 to 25 π mm 2 and are preferably designed as simple perforated nozzles. The configuration and dimensions of the spray nozzles (41A, 41B) and their density, ie the number of spray nozzles (41A, 41B) per unit area, is selected in such a way that a uniform impingement of the spray mist on the workpieces 11 is ensured.
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. In an expedient embodiment of the device 1 according to the invention, the nozzle chambers (40A, 40B) each comprise an outlet or a nozzle plate with two or three perforated ends arranged one above the other, with a second and possibly third perforated diaphragm being displaceable relative to a first perforated diaphragm. 5a and 5b show partial top views of such a nozzle plate with three perforated diaphragms, each of which has a large number of circular holes of the same diameter. The relative arrangement of the holes to one another is the same in each of the three pinhole diaphragms, with the position of the center points of the holes corresponding to the lattice points of a hexagonal closest packing of spheres in two dimensions. In the position shown in FIG. 5a, all three pinholes are aligned congruently with one another, so that the holes in the second and third pinholes coincide with the holes in the first pinhole. In this case, a nozzle opening formed by three superimposed holes has a maximum cross-sectional area. In the position shown in FIG. 5b, the second and third perforated diaphragms are shifted relative to the first perforated diaphragm, so that a nozzle opening formed by three superimposed holes has a reduced cross-sectional area. The nozzle plate illustrated in FIGS. 5a and 5b comprises a multiplicity of spray nozzles which can be regulated in parallel and whose function is based on the principle of an iris diaphragm.
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. 6 shows another device 1 according to the invention for water spray quenching with a quenching chamber 2 and a recirculator 7 or circulator 7 comprising a recirculation drive 72. In an expedient embodiment, the recirculator 7 is fluidically connected to the quenching chamber 2 via two or more lines . The quench chamber 2 includes a batch volume 5 / V 0 , in which one or several batch carriers 10 are arranged with a multiplicity of workpieces 11 stored thereon. An inlet 71 comprises one or more atomizers 30 by means of which a spray mist 300 consisting of water and air or water and nitrogen is generated. The recirculator 7 and the recirculation drive 72 are designed and set up to cause spray mist 300 to flow through the charge volume 5/V 0 quickly. In an expedient embodiment of the device 1, the recirculation drive 72 is designed as a ventilator or blower. A part of the spray 300 circulated in the quench chamber 2 and the recirculator 7 is discharged via an outlet 73 . In an expedient embodiment of the device 1, the outlet 73 is fluidically connected to a water separator, not shown in FIG.
Beispiel 1 example 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 2 200 steel bolts with a diameter of 25 mm, length 150 mm and a unit weight of 0.56 kg are arranged on a charge carrier in an area with a length and width of 50 cm each. One of the steel bolt has at an end face on an axial bore in which one end connected to a high-temperature resistant recorder (Fluke Datapaq ® Furnace tracker) thermocouple is located. The charge carrier is designed as a grating made of carbon fiber reinforced carbon (CFRC) with a mesh opening of 45 mm x 45 mm and a web width of 15 mm. The steel bolts arranged on the charge carrier are heated in a vacuum furnace equipped with a lock and kept at a temperature of 980° C. for a period of 30 minutes. The charge carrier with the steel bolts is then removed from the vacuum furnace through the lock and placed in a quenching device according to the invention. The quenching device comprises an upper and lower nozzle register, each with 36 spray nozzles, which are arranged analogously to the manner shown in Fig. 3 in such a way that the outlets of the spray nozzles in an upper and lower horizontal plane in a regular grid within a square with a side length of 40 cm, with a lateral distance between two adjacent spray nozzles being 8 cm in each case and a vertical distance between the upper and lower horizontal plane being 30 cm. The charge carrier is mounted on two rails in such a way that the steel bolts are arranged practically in the middle, ie at a distance of about 15 cm between the upper and lower horizontal plane. The time for the transfer from the furnace chamber to the quenching device is about 20 s. Immediately after the transfer of the charge carrier to the quenching device, each of the spray nozzles in the upper and lower registers is supplied with compressed air and water, respectively with an overpressure of 3 and 5 bar and Flow rates of 5 m 3 /h and 4 l/min were supplied. The temperature profile recorded with the thermocouple during quenching is reproduced in FIG. As can be seen from FIG. 7, the steel bolt equipped with the thermocouple is cooled from 920° C. to 100° C. within about 25 s. example 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. 9 of a total of 45 gear wheels made of steel with an external diameter of 310 mm, thickness 34 mm and a unit weight of 15.1 kg are placed in a square grid on one of 5 charge carriers within an area of 1 m×1 m. One of the gears has a vertical bore in one face, in which a thermocouple connected to a high-temperature recorder (Fluke Datapaq ® Furnace-Tracker) is arranged. Each of the 5 charge carriers is designed as a grating made of carbon fiber reinforced carbon (CFRC) with a mesh size of 45 mm × 45 mm and a web width of 15 mm. The gearwheel equipped with the thermocouple is arranged in the center of the third charge carrier, ie in the center of the total charge of 45 gearwheels. The total charge with the 45 gears is heated in a vacuum furnace equipped with an airlock and held at a temperature of 980°C for a period of 60 minutes. The total charge is then removed from the vacuum furnace through the lock and placed in a quenching chamber of a quenching device according to the invention. The time for the transfer from the furnace chamber to the quench chamber is about 30 s. The quench apparatus is equipped with a recirculator and configured in the manner shown in FIG. Immediately after the transfer of the total batch, a water spray of 97.5 vol .-% air and water .-% 2.5 volume is generated using an atomizer arranged in the recirculator and a fan and with a volume flow of 645 m 3 / min by the Quench chamber passed or circulated in the quenching device. The temperature of the water spray at the atomizer nozzle is 18 °C. Water spray at a temperature of 78 °C is discharged at an outlet of the quenching chamber. The volume flow of the water spray generated by the atomizer and discharged at the outlet are the same and amount to 72 m 3 /min in each case. According to the temperature profile recorded with the thermocouple, the gear wheel located centrally in the overall batch is cooled down from 940 °C to 100 °C within around 43 s.
Bezugszeichen Reference sign
1 . Vorrichtung für Wassersprüh-Abschreckung 1 . Device for water spray quenching
2 . Abschreckkammer 2 . quench chamber
20 . Referenzachse, positive Richtung 20' . Referenzachse, negative Richtung 30 . Zerstäuber 20 . Reference axis, positive direction 20'. Reference axis, negative direction 30 . atomizer
30A . Zerstäuber 30A . atomizer
30B . Zerstäuber 30B. atomizer
30U . Zerstäuber 30L . Zerstäuber 30U . Atomizer 30L . atomizer
31 . Zerstäuberdüse 31 . atomizer nozzle
31U . Zerstäuberdüse 31U . atomizer nozzle
31L . Zerstäuberdüse 31L . atomizer nozzle
32 . Regelventil für Wasser 33 . Regelventil für Luft oder Stickstoff 32 . Water Control Valve 33 . Control valve for air or nitrogen
300 . Sprühnebel oder Wassersprühnebel 300 . Mist or water spray
310 . Sprühnebelströmungspfeil 310 . spray flow arrow
320 . Sprühnebelströmungspfeil 320 . spray flow arrow
40A . Düsenkammer 40B . Düsenkammer 40A . Nozzle chamber 40B. nozzle chamber
41A . Sprühdüse 41A . spray nozzle
41B . Sprühdüse 41B . spray nozzle
5 . Chargenvolumen V0 5 . Charge volume V 0
6 . Ventilator oder Gebläse für die Ableitung des Sprühnebels aus der Abschreckkammer 7 Rezirkulator (Umwälzer) 6 . Fan or blower to evacuate the spray from the quench chamber 7 recirculator
71 . Einlass 71 . inlet
710 . Einlassströmungspfeil 710 . inlet flow arrow
72 . Rezirkulationsantrieb (Ventilator oder Gebläse) 720 . Rezirkulationsströmungspfeil 72 . Recirculation drive (fan or blower) 720 . recirculation flow arrow
73 . Auslass 73 . outlet
730 . Auslassströmungspfeil 730 . outlet flow arrow
10 . Chargenträger 10 . batch carrier
11 . Werkstück 11 . workpiece
Claims
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| MX2023000442A MX2023000442A (en) | 2020-07-07 | 2021-07-07 | Device and method for water spray quenching. |
| EP21755366.8A EP4179122B1 (en) | 2020-07-07 | 2021-07-07 | Device and method for water spray quenching |
| US18/004,699 US20230250500A1 (en) | 2020-07-07 | 2021-07-07 | Device and Method for Water Spray Quenching |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020117873.5A DE102020117873A1 (en) | 2020-07-07 | 2020-07-07 | Device for water spray quenching |
| DE102020117873.5 | 2020-07-07 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022008599A1 true WO2022008599A1 (en) | 2022-01-13 |
Family
ID=77358201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2021/068849 Ceased WO2022008599A1 (en) | 2020-07-07 | 2021-07-07 | Device and method for water spray quenching |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230250500A1 (en) |
| EP (1) | EP4179122B1 (en) |
| DE (1) | DE102020117873A1 (en) |
| MX (1) | MX2023000442A (en) |
| WO (1) | WO2022008599A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4394053A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-03 | Dongwoo HST Co., Ltd. | Cooling device for heat treatment |
| EP4394054A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-03 | Dongwoo HST Co., Ltd. | Cooling device for heat treatment |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007023089A1 (en) | 2007-05-16 | 2008-02-21 | Daimler Ag | Method for quenching a heated metallic object comprises using an atomized liquid |
| US20160083813A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Consolidated Engineering Company, Inc. | System and method for quenching castings |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE29713958U1 (en) | 1997-08-05 | 1997-10-02 | Ipsen International GmbH, 47533 Kleve | Device for quenching a batch of metallic workpieces |
| US9617611B2 (en) * | 2011-03-28 | 2017-04-11 | Ipsen, Inc. | Quenching process and apparatus for practicing said process |
| JP6515370B2 (en) * | 2014-05-29 | 2019-05-22 | 株式会社Ihi | Cooling device and multi-chamber heat treatment apparatus |
| DE102016110677B4 (en) | 2016-06-09 | 2018-07-12 | Ebner Industrieofenbau Gmbh | Temperature control device for components |
| DE102017001210B4 (en) | 2017-02-09 | 2019-05-16 | Audi Ag | Apparatus and method for quench cooling, and method for producing a solution-annealed cast aluminum component |
-
2020
- 2020-07-07 DE DE102020117873.5A patent/DE102020117873A1/en active Pending
-
2021
- 2021-07-07 US US18/004,699 patent/US20230250500A1/en active Pending
- 2021-07-07 EP EP21755366.8A patent/EP4179122B1/en active Active
- 2021-07-07 WO PCT/EP2021/068849 patent/WO2022008599A1/en not_active Ceased
- 2021-07-07 MX MX2023000442A patent/MX2023000442A/en unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007023089A1 (en) | 2007-05-16 | 2008-02-21 | Daimler Ag | Method for quenching a heated metallic object comprises using an atomized liquid |
| US20160083813A1 (en) * | 2014-09-18 | 2016-03-24 | Consolidated Engineering Company, Inc. | System and method for quenching castings |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4394053A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-03 | Dongwoo HST Co., Ltd. | Cooling device for heat treatment |
| EP4394054A1 (en) * | 2022-12-29 | 2024-07-03 | Dongwoo HST Co., Ltd. | Cooling device for heat treatment |
| US12345480B2 (en) | 2022-12-29 | 2025-07-01 | Dongwoo Hst Co., Ltd. | Cooling device for heat treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX2023000442A (en) | 2023-04-20 |
| EP4179122B1 (en) | 2024-10-23 |
| US20230250500A1 (en) | 2023-08-10 |
| DE102020117873A1 (en) | 2022-01-13 |
| EP4179122A1 (en) | 2023-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE4208485C2 (en) | Method and device for quenching metallic workpieces | |
| DE69301001T3 (en) | Paint booth and method for accelerating the evaporation of the thinner from a coating on a plate surface | |
| EP4179122A1 (en) | Device and method for water spray quenching | |
| EP2775240B1 (en) | Device for treating a coating of a vehicle body | |
| DE112009001647T5 (en) | Heat treatment device | |
| EP3262202B1 (en) | System for the series production of press-hardened and anti-corrosion sheet metal moulded parts, comprising a cooling device for intermediate cooling of the sheet metal blanks | |
| DE2602678A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR QUENCHING THIN-WALLED METAL PIPES WITH LARGE DIAMETERS | |
| EP3408416B1 (en) | Heat treatment method and heat treatment device | |
| WO2011082934A1 (en) | Method and device for heating and partially cooling work pieces in a continuous furnace | |
| DE102009000201A1 (en) | Charging rack and quenching device with charging rack | |
| DE102015211901B4 (en) | Inductor for an induction hardening plant | |
| DE102005015450B3 (en) | Process to quench heat-treated metal components in an evacuated chamber by cold liquid followed by cold gas | |
| DE102017111991B4 (en) | Device for cooling hot, plane objects | |
| DE102010031226B4 (en) | Substrate treatment plant with a transport device | |
| EP4437147A1 (en) | Heat treatment system with a furnace and a cooling section, and heat treatment method | |
| EP1943364B1 (en) | Method and installation for the dry transformation of a material structure of semifinished products | |
| EP4211412A1 (en) | Fluid guide for quenching metal workpieces | |
| DE102021112339A1 (en) | Process, inerting device and inert gas box for producing an inert gas atmosphere | |
| CH654652A5 (en) | Cooling tunnel for the controlled forced cooling of heated articles, in particular of castings | |
| EP3491154B1 (en) | Heat treatment device | |
| DE102011089476A1 (en) | Textile machine for producing textile surface-product or bulk-product, has body that is cris-crossed with heat transfer medium pipes, in which controlled heat transfer medium flow heat dissipated from body is fed | |
| EP4437144A1 (en) | Process and system for austempering metal workpieces | |
| DE102021114262A1 (en) | Method for measuring at least one parameter and a vehicle component | |
| DD153559B1 (en) | DEVICE FOR PRODUCING AN ABLEADING SPRAY FOR HEAT-TREATED OBJECTS | |
| EP3870921A1 (en) | Cooling device for cooling planar or strip-shaped metal sheet and cooling method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21755366 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2021755366 Country of ref document: EP Effective date: 20230207 |