[发明专利]用于金属热处理的可运输设备

说明书

技术领域

本发明涉及与金属热处理的真空炉相关的技术领域。

具体地，本发明涉及高效率和小尺寸的新型炉，以获得可运输的炉，并且其尤其适合于有限数量的工件的热处理。

背景技术

用于金属的真空热处理的设备一直是已知的。

根据图1，这些基本上包括钟状物1（也被称为真空腔室），该钟状物具有接纳腔室2（也被称为热处理腔室），待处理的工件被定位到该接纳腔室中。接纳腔室2在真空条件下工作，也就是所实现的内部低压可以为从10ex-2（十的负二次方）毫巴到十的负五次方毫巴（10ex-5）的值。在这些工艺中，真空是必要的，原因是其避免了由于氧的存在而引发的氧化现象。

实现的热操作是多样的，可以包括例如硬化、硬钎焊、回火、老化、退火、应力消除、溶解热处理或类似操作。

因此，针对明显的真空原因，钟状物1的结构尺寸必须以合适的方式形成，以避免整个结构由于产生的低压而自身收缩。

在钟状物内部，包括加热系统，以将温度升高到期望的值，并且在钟状物内部还包括冷却系统。加热系统使用例如电阻或燃烧器。冷却系统通过将气体喷射到接纳腔室2中而获得。由此，当实现温度升高以使得工件达到预定温度时，该腔室被快速冷却，从而实现期望的热处理。

因此，详细参考图1，热交换器3突出布置到钟状物中，并且包括盘管4，通常为水的冷却流体在该盘管内循环。冷却气体（例如氮）通过多个喷嘴6或其它开口喷射到腔室中，并且通过布置在盘管4自身之后的具有风扇5的发动机而被吸入，从而迫使被吸入的气体穿过盘管，且由此与盘管自身的外表面接触。这样，进入腔室2的冷的气体与待冷却的工件进行热交换（热的工件对气体产生热），继而，通过与工件接触而被加热的气体在其吸入期间对盘管产生热，从而再次被冷却。因此，通过简单的闭合循环，气体一旦被冷却就通过所述开口6被重新引导到腔室2中，从而实现闭合的冷却循环，该闭合的冷却循环持续必要的时间，直到完成热处理。

背景技术存在技术上的不便之处，这是由于当前的构造是包括结合到钟状物1中的交换器3。这使得钟状物的尺寸非常大，从而其尺寸的减小变得非常困难。对于这样的构造，如果试图过多地减少累赘，那么会导致冷却系统的效率不高且难以实现。在这个意义上，在背景技术中，这样的设备的尺寸大到它们包括适合于处理不少于一百千克材料的腔室的程度。

因此，根据背景技术，几千克重量的精巧设计（例如仅仅用于试验用途）显然是不经济的。此外，这样的设备是不方便运输的，而是永久固定的。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种用于金属热处理的设备，其至少部分地解决了上述问题。

具体地，本发明的目的在于提供附带有主要仪器的、尺寸减小的、用于金属热处理的设备，使得该设备是易于运输的，而由此能够从一个地方移动到另一个地方。

因此，本发明的目的在于提供结构简单且不需要长时间安装和功能测试的设备。

因此，通过根据权利要求1所述的用于金属热处理的设备来实现这些和其它目的。

已知的是，该设备包括钟状物（10）和加热装置，该钟状物设置有接纳腔体（20），待被热处理的一个或不止一个金属工件可以定位到该接纳腔体中，加热装置用来将接纳腔体（20）的内部温度升高到预定值。

该设备包括热交换组件（100；200；300），以降低在接纳腔体（20）中获得的温度，从而在工件上进行预定的热处理。根据本发明，这样的热交换组件（100；200；300）现在布置在钟状物（10）的外部，从而能够减小其尺寸。

这样，由此能够获得体积非常小的钟状物，该钟状物还允许对有限数量的工件进行热处理，而不会产生过多的费用。

此外，实现这样的将组件设置在钟状物外部一方面能够在任何情况下实现有效的冷却系统，而不需要为此增大钟状物自身的尺寸，另一方面能够容易地实现可运输的设备。

有利地，热交换组件（100；200；300）形成用于喷射在接纳腔室中的冷却流体的闭合循环路径。闭合循环路径包括热交换器（30，60；230，260'，260；330，360'，360），该热交换器沿着闭合循环路径直接结合，冷却流体直接循环到该热交换器中。这样，当冷却流体喷射到腔体中时，其沿着闭合循环从接纳腔体（20）循环到热交换器，以降低其温度，然后再次被推入到钟状物（10）中，从而能够操作以降低布置在内部的工件的温度。

这样的冷却流体闭合循环系统具有的优点在于，避免了结合有特定的盘管，第二冷却流体在该特定盘管中循环，继而进行冷却以降低处理工件的温度的热气体。