DE202006018879U1

DE202006018879U1 - Heat treatment apparatus for heat treating metallic workpieces comprises a heat treatment chamber for holding workpieces, a control unit with a measuring device for measuring the atmosphere in the chamber and a control arrangement

Info

Publication number: DE202006018879U1
Application number: DE200620018879
Authority: DE
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-12-15

Abstract

Heat treatment apparatus comprises a heat treatment chamber (2) for holding workpieces (6), a control unit (11) with a measuring device for measuring the atmosphere prevailing in the chamber and a control arrangement (12) for terminating the heat treatment when there is a difference between the actual parameters acquired by the measuring device and the theoretical parameters.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von insbesondere metallischen Werkstücken mit einer Wärmebehandlungskammer zur Aufnahme von wärmezubehandelnen Werkstücken.The The invention relates to a device for heat treatment of particular metallic workpieces with a heat treatment chamber for Inclusion of heat treatment Workpieces.

Vorrichtungen der vorgenannten Art sind aus dem Stand der Technik an sich bekannt, weshalb es eines gesonderten druckschriftlichen Nachweises an dieser Stelle nicht bedarf. So sind zum Beispiel aus dem Stand der Technik Wärmebehandlungsöfen bekannt, die dazu dienen, metallische Werkstücke unter Vakuum aufzukohlen.devices of the aforementioned type are known per se from the prior art, why there is a separate documentary proof of this Job does not need. Such are, for example, from the prior art Heat treatment furnaces known, which serve to carburize metallic workpieces under vacuum.

Obgleich sich aus dem Stand der Technik vorbekannte Vorrichtungen zur Wärmebehandlung von insbesondere metallischen Werkstücken, beispielsweise in Form von Wärmebehandlungsöfen im alltäglichen Praxiseinsatz bewährt haben, besteht nach wie vor Verbesserungsbedarf, insbesondere mit Blick auf die Möglichkeit einer vereinfachten Verfahrensdurchführung.Although Devices known from the prior art for the heat treatment of in particular metallic workpieces, for example in the form of heat treatment furnaces in everyday life Proven practice There is still room for improvement, especially with regard to on the possibility a simplified procedure.

Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Wärmebehandlungsvorrichtung vorzuschlagen.It is therefore the object of the invention, one over the Prior art improved heat treatment device propose.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von insbesondere metallischen Werkstücken, mit einer Wärmebehandlungskammer zur Aufnahme von wärmezubehandelnden Werkstücken, einer Kontrolleinrichtung, die mit einer Meßeinrichtung die im Inneren der Wärmebehandlungskammer herrschende Atmosphäre nach Maßgabe vorgebbarer Parameter erfaßt und ein den erfaßten Parametern entsprechendes Signal abgibt, und mit einer Steuereinheit, mittels der eine in der Wärmebehandlungskammer durchführbare Wärmebehandlung bei Ungleichheit zwischen den durch die Meßeinrichtung erfaßten Istparametern einerseits und vorgebbaren Sollparametern andererseits beendbar ist.to solution This object is proposed with the invention, a device for heat treatment in particular metallic workpieces, with a heat treatment chamber for receiving heat-treated workpieces, a Control device with a measuring device inside the heat treatment chamber dominant atmosphere in accordance with prescribable parameter detected and one that grasped Parameters corresponding signal outputs, and with a control unit, by means of the one in the heat treatment chamber feasible heat treatment in the case of inequality between the actual parameters detected by the measuring device on the one hand and predetermined target parameters on the other hand terminable is.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt in vorteilhafter Weise, eine bereits eingeleitete Wärmebehandlung unplanmäßig abzubrechen, um die innerhalb der Wärmebehandlungskammer befindlichen Werkstücke „retten" zu können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt also in vorteilhafter Weise eine „Chargenrettung".The inventive device allows advantageously an already initiated heat treatment abort unplanned, around the inside of the heat treatment chamber to be able to "rescue" workpieces inventive device thus advantageously allows a "batch rescue".

Ein grundlegendes Kernproblem bei aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Wärmebehandlung besteht darin, daß eine einmal gestartete Wärmebehandlung nicht wieder abgebrochen werden kann, sondern vielmehr planmäßig durchzuführen und zu beenden ist. Sollte beispielsweise aufgrund eines Bedienfehlers ein falsches Wärmebehandlungsprogramm gestartet worden sein, so ist dieses planmäßig bis zu seiner Beendigung mit der Konsequenz durchzuführen, als daß die nach diesem Wärmebehandlungsprogramm wärmebehandelten Werkstücke aufgrund ihrer Fehlbehandlung Ausschußware darstellen und für eine bestimmungsgemäße Verwendung nicht geeignet sind. Selbiges gilt, wenn während der Durchführung eines Wärmebehandlungsprogrammes eine Störung beispielsweise dadurch auftritt, daß aufgrund des Ausfalls von Heizelementen die nach dem Wärmebehandlungsprogramm geforderte Temperatur innerhalb der Wärmebehandlungskammer nicht erreicht wird. Auch in diesem Fall kommt es zu einer Fehlbehandlung der wärmezubehandelnden Werkstücke mit der Konsequenz, daß diese für eine bestimmungsgemäße Verwendung nicht mehr geeignet sind und insofern Ausschußware darstellen.One basic core problem known in the art Devices for heat treatment is that a once started heat treatment can not be canceled again, but rather to carry out according to plan and to end. Should, for example, due to an operator error a wrong heat treatment program has been started, so this is scheduled until its completion to carry out with the consequence than that after this heat treatment program heat treated workpieces due to their mistreatment, constitute waste and for their intended use are not suitable. The same applies if during the execution of a heat treatment program a disorder For example, occurs due to the fact that due to the failure of Heating elements according to the heat treatment program required temperature within the heat treatment chamber is not is reached. Also in this case, it comes to a mistreatment the heat to be treated Workpieces with the consequence that these for one Intended Use are no longer suitable and thus represent Committee commodity.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung schafft hier Abhilfe, denn sie macht es in vorteilhafter Weise möglich, ein einmal gestartetes Wärmebehandlungsverfahren abzubrechen, falls dies erforderlich sein sollte. In vorteilhafter Weise ist es deshalb unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, Werkstücke zu „retten", das heißt einen aus welchen Gründen auch immer fehlerhaft ablaufenden Wärmebehandlungsprozeß so frühzeitig abzubrechen, daß die einer Wärmebehandlung zu unterziehenden Werkstücke mit Blick auf den eigentlich planmäßig durchzuführenden Wärmebehandlungsprozeß keine nachteilige Beeinflussung erfahren. Dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann damit die durch eine Fehlbedienung oder die durch eine Störung eines eingeleiteten Wärmebehandlungsverfahrens bedingte Ausfallquote minimiert werden.The inventive device Remedy this, because it makes it possible in an advantageous manner, a Once started heat treatment process cancel if necessary. In an advantageous manner It is therefore wise using the device according to the invention possible, workpieces to "save", that is one for whatever reasons also always erroneously running heat treatment process so early cancel that the a heat treatment to be submitted workpieces with a view to the actually scheduled to be carried out Heat treatment process none experience adverse influence. Thanks to the device according to the invention This can be caused by a faulty operation or by a malfunction of a initiated heat treatment process conditional failure rate can be minimized.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung verfügt über eine Kontrolleinrichtung. Die Kontrolleinrichtung verfügt ihrerseits über eine Meßeinrichtung, die die im Inneren der Wärmebehandlungskammer herrschende Atmosphäre nach Maßgabe vorgebbarer Parameter erfaßt und ein den erfaßten Parametern entsprechendes Signal abgibt. Zur Parametererfassung dienen beispielsweise Sensoren, wie Druck- oder Temperatursensoren, die den Istzustand der innerhalb der Wärmebehandlungskammer herrschenden Atmosphäre dediktieren.The inventive device for heat treatment has one Control device. The control device in turn has a measuring device, the ones inside the heat treatment chamber dominant atmosphere in accordance with prescribable parameter detected and one that grasped Parameters corresponding signal outputs. For parameter acquisition For example, sensors such as pressure or temperature sensors, which is the actual state of the ruling within the heat treatment chamber the atmosphere dediktieren.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung verfügt des weiteren über eine Steuereinheit, mittels der eine in der Wärmebehandlungskammer durchführbare Wärmebehandlung bei Ungleichheit zwischen den durch die Meßeinrichtung erfaßten Istparametern einerseits und vorgebbaren Sollparametern andererseits beendbar ist. Sollte also mittels der Kontrolleinrichtung eine Ungleichheit zwischen den von den Sensoren der Meßeinrichtung dediktierten Istparametern einerseits und vorgebbaren Sollparametern andererseits erkannt werden, so wird dies einem Verwender der Vorrichtung zur Wärmebehandlung vorzugsweise visuell und/oder akustisch angezeigt, so daß dieser entscheiden kann, ob er mittels der Steuereinheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung das bereits gestartete Wärmebehandlungsprogramm abbricht, das heißt unplanmäßig beendet.The heat treatment device according to the invention furthermore has a control unit, by means of which a heat treatment which can be carried out in the heat treatment chamber can be terminated in the event of inequality between the actual parameters detected by the measuring device and specified desired parameters. If, therefore, an inequality between the actual parameters deduced by the sensors of the measuring device on the one hand and predefinable setpoint parameters on the other hand is detected by means of the control device, then this is preferably displayed visually and / or acoustically to a user of the device for heat treatment, so that the latter can decide whether or not to terminate, by means of the control unit of the device according to the invention, the already started heat treatment program, that is to say unplanned.

Ein erster Anwendungsfall für die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich wie folgt: Bereits zu Beginn eines gestarteten Wärmebehandlungsverfahrens beispielsweise zur Aufkohlung metallischer Werkstücke tritt eine Störung insoweit auf, als daß der Zufluß eines Kohlenstoffspendergases unterbrochen ist.One first use case for the device according to the invention results as follows: Already at the beginning of a started heat treatment process For example, for carburizing metallic workpieces occurs a disorder in so far as that the Inflow of a Carbon donor gas is interrupted.

Meßtechnisch wird dies beispielsweise dadurch erkannt, daß die innerhalb der Wärmebehandlungskammer herrschende Atmosphäre nicht den eigentlich bei einer planmäßigen Verfahrensdurchführung zu erwartenden Kammerdruck aufweist. Mittels der Meßeinrichtung nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird diese Druckabweichung vom Solldruckwert erkannt, welche Abweichung dem Verwender der erfindungsgemäßen Vorrichtung angezeigt. wird. Dieser kann nun entscheiden, ob die fehlerhafte Zuführung eines Kohlenstoffspenders während der Verfahrensdurchführung ohne nachteiligen Einfluß auf die zu behandelnden Werkstücke beseitigt werden kann, oder ob es sinnvoll ist, zur „Rettung" der Werkstücke den bereits gestarteten Wärmebehandlungsprozeß abzubrechen, das heißt unplanmäßig zu beenden.measurement technology This is for example recognized by the fact that within the heat treatment chamber dominant atmosphere not actually in a scheduled procedure expected chamber pressure has. By means of the measuring device according to the device according to the invention This pressure deviation is detected by the target pressure value, which deviation the user of the device according to the invention displayed. becomes. This can now decide whether the erroneous feed of a Carbon dispenser during the procedure without adverse influence the workpieces to be treated can be eliminated, or whether it makes sense to "rescue" the workpieces abort already started heat treatment process, this means to end unplanned.

Ein zweiter Anwendungsfall für die erfindungsgemäße Vorrichtung ergibt sich wie folgt: Eine bestimmte Werkstückcharge soll einem bestimmten Wärmebehandlungsverfahren unterzogen werden. Der Verwender der erfindungsgemäßen Vorrichtung startet allerdings anstatt des eigentlich zu startenden Wärmebehandlungsverfahrens ein anderes Wärmebehandlungsverfahren. Dem Verwender fällt diese Fehlbedienung allerdings erst nach Start des falschen Wärmebehandlungsverfahrens auf, was bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur Folge hätte, daß die Werkstücke einer Fehlbehandlung unterzogen würden. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat der Anwender die Möglichkeit, das falsch gestartete Wärmebehandlungsverfahren abzubrechen, um dann im Anschluß daran das eigentlich gewollte Wärmebehandlungsverfahren zu initiieren. Daß der Verwender das falsche Wämebehandlungsprogramm gestartet hat, ergibt sich dadurch, daß die im Inneren der Wärmebehandlungskammer herrschende Atmosphäre prozeßparameterbedingt, mit vorgebbaren Sollparametern nicht in Übereinstimmung ist.One second application for the device according to the invention results as follows: A specific batch of workpieces is intended for a specific heat treatment process be subjected. The user of the device according to the invention starts but instead of the actual heat treatment process another heat treatment process. The user falls this incorrect operation, however, only after the start of the wrong heat treatment process what in a known from the prior art device would result that the workpieces would be mistreated. With the device according to the invention the user has the option the wrongly started heat treatment process to break off, then the following actually wanted heat treatment process to initiate. That the Use the wrong whitening treatment program has started, results from the fact that in the interior of the heat treatment chamber dominant atmosphere process parameters due, is not in agreement with predefinable setpoint parameters.

Nach Abbruch eines Wärmebehandlungsprogramms unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß ein neues Wärmebehandlungsprogramm abrufbar ist. Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Werkstücke aus der Wärmebehandlungskammer transportierbar und in eine andere Wärmebehandlungskammer überführbar sind, in welcher dann das gewünschte Wärmebehandlungsprogramm störungsfrei abläuft. Darüber hinaus ist es gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung auch möglich, daß nach einem mittels der Steuereinheit beendeten Wärmebehandlungsprogramm die Werkstücke einer Abschreckung zuführbar sind, beispielsweise einer Ölabschreckung, so daß die Werkstücke nach einer erfolgten Ölabschreckung für ein neuzustartendes Wärmebehandlungsprogramm zur Verfügung stehen.To Termination of a heat treatment program using the device according to the invention can according to a Another feature of the invention be provided that a new heat treatment program is available. Alternatively, it can be provided that the workpieces from the Heat treatment chamber can be transported and transferred to another heat treatment chamber, in which then the desired heat treatment program trouble-free expires. About that It is also according to one further feature of the invention also possible that after one by means of the control unit The heat treatment program ended the workpieces a deterrent fed are, for example, an oil quench, so that the workpieces after a successful oil quenching for a new heat treatment program for the disposal stand.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient somit der Durchführung eines Verfahrens zur Wärmebehandlung von insbesondere metallischen Werkstücken, die über eine Wärmebehandlungskammer zur Aufnahme von wärmezubehandelnden Werkstücken verfügt, bei dem mittels einer Meßeinrichtung die im Inneren der Behandlungskammer herrschende Atmosphäre nach Maßgabe vorgebbarer Parameter erfaßt und ein den erfaßten Parametern entsprechendes Signal abgegeben wird, wobei mittels einer Steuereinheit eine in der Wärmebehandlungskammer durchführbare Wärmebehandlung bei Ungleichheit zwischen den durch die Meßeinrichtung erfaßten Istparametern einerseits und vorgebbaren Sollparametern andererseits beendet wird.The inventive device thus serves the implementation a process for heat treatment in particular metallic workpieces, which via a heat treatment chamber for receiving of heat-treated Workpieces has, at the means of a measuring device the atmosphere prevailing inside the treatment chamber proviso prescribable parameter detected and one that grasped Parameter corresponding signal is delivered, by means of a Control unit a feasible in the heat treatment chamber heat treatment in the case of inequality between the actual parameters detected by the measuring device on the one hand and specifiable setpoint parameters on the other hand is terminated.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung anhand der 1, die in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeigt.Other features and advantages of the invention will become apparent from the description with reference to the 1 showing a schematic representation of a device according to the invention.

1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Wärmebehandlung in Form eines Vakuumofens 1. Der Vakuumofen 1 verfügt über eine auf Standfüßen 3 gelagerte Wärmebehandlungskammer 2. 1 shows a schematic representation of an inventive device for heat treatment in the form of a vacuum furnace 1 , The vacuum oven 1 has one on feet 3 mounted heat treatment chamber 2 ,

Die Wärmebehandlungskammer 2 stellt einen Wärmebehandlungsraum 5 zur Verfügung, der beschickungsseitig 4 mittels einer nicht näher dargestellten Tür geöffnet bzw. geschlossen werden kann. Innerhalb des Wärmebehandlungsraums 5 sind Sensoren 7 und 8 angeordnet, bei denen es sich beispielsweise um Druck- und/oder Temperatursensoren handelt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel befinden sich innerhalb des Wärmebehandlungsraums 5 wärmezubehandelne Werkstücke 6, die zusammen die sog. Werkstückcharge bilden.The heat treatment chamber 2 provides a heat treatment room 5 available, the feed side 4 can be opened or closed by means of a door, not shown. Inside the heat treatment room 5 are sensors 7 and 8th arranged, which are, for example, pressure and / or temperature sensors. In the embodiment shown are located within the heat treatment chamber 5 heat-treatable workpieces 6 , which together form the so-called workpiece batch.

Es ist des weiteren eine Bedieneinheit 9 vorgesehen, die an die elektrischen und/oder elektronischen Baukomponenten des Vakuumofens 1 mittels einer kommunikationstechnischen Verbindung 10 angeschlossen ist. Die Bedieneinheit 9 verfügt über eine Kontrolleinrichtung 11 sowie über eine Steuereinheit 12, die lediglich schematisch in 1 angedeutet sind. Die Bedieneinheit verfügt des weiteren über nicht näher dargestellte Kontroll- und Bedienelemente, wie beispielsweise akustische und/oder visuelle Anzeigemittel, Eingabemittel oder dergleichen, mittels derer die innerhalb der Wärmebehandlungskammer 2 durchführbaren Wärmebehandlungsprozesse steuer- und überprüfbar sind.It is also an operating unit 9 provided to the electrical and / or electronic components of the vacuum furnace 1 by means of a communication connection 10 at closed is. The operating unit 9 has a control facility 11 as well as a control unit 12 , which are only schematically in 1 are indicated. The control unit further has control and operating elements, not shown, such as acoustic and / or visual display means, input means or the like, by means of which within the heat treatment chamber 2 feasible heat treatment processes are taxable and verifiable.

Erfindungsgemäß kann ein zur Wärmebehandlung der Werkstücke 6 innerhalb der Wärmebehandlungskammer 2 ablaufender Wärmebehandlungsprozeß unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgebrochen, das heißt unplanmäßig beendet werden. Zu diesem Zweck verfügt die erfindungsgemäße Vorrichtung über die Kontrolleinrichtung 11 sowie die Steuereinheit 12.According to the invention for a heat treatment of the workpieces 6 within the heat treatment chamber 2 aborted heat treatment process using the device according to the invention aborted, that is unplanned ended. For this purpose, the device according to the invention has the control device 11 as well as the control unit 12 ,

Die Kontrolleinrichtung 11 erfaßt mittels einer in der 1 nicht näher dargestellten Meßeinrichtung die im Inneren der Wärmebehandlungskammer 2 herrschende Atmosphäre nach Maßgabe vorgebbarer Parameter, beispielsweise Druck und/oder Temperatur, wobei die Meßeinrichtung ein den erfaßten Parametern entsprechendes Signal abgibt.The control device 11 detected by a in the 1 Measuring device not shown in the interior of the heat treatment chamber 2 prevailing atmosphere in accordance with predefinable parameters, such as pressure and / or temperature, the measuring device emits a signal corresponding to the detected parameters.

Wird eine Ungleichheit zwischen den erfaßten Istparametern einerseits und vorgebbaren Sollparametern andererseits erkannt, so wird dies dem Verwender der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorzugsweise akustisch und/oder visuell angezeigt. Mittels der Steuereinheit 12 hat der Verwender der erfindungsgemäßen Vorrichtung sodann die Möglichkeit, den bereits gestarteten und innerhalb der Wärmebehandlungskammer 2 ablaufenden Wärmebehandlungsprozeß zu unterbrechen.If an inequality between the detected actual parameters on the one hand and predefinable setpoint parameters on the other hand is detected, this is preferably indicated acoustically and / or visually to the user of the device according to the invention. By means of the control unit 12 the user of the device according to the invention then has the option of already started and within the heat treatment chamber 2 to interrupt the ongoing heat treatment process.

11: Vakuumofenvacuum furnace
22: WärmebehandlungskammerHeat treatment chamber
33: Standfußstand
44: Beschickungsseiteloading side
55: WärmebehandlungsraumHeat treatment space
66: Werkstückworkpiece
77: Sensorsensor
88th: Sensorsensor
99: Bedieneinheitoperating unit
1010: kommunikationstechnische Verbindungcommunication technology connection
1111: Kontrolleinrichtungcontrol device
1212: Steuereinheitcontrol unit

Claims

Device for the heat treatment of in particular metallic workpieces, having a heat treatment chamber ( 2 ) for receiving heat-treated workpieces ( 6 ), a control body ( 11 ) with a measuring device inside the heat treatment chamber ( 2 ) detects the prevailing atmosphere in accordance with predefinable parameters and emits a signal corresponding to the detected parameters, and with a control unit ( 12 ) by means of one in the heat treatment chamber ( 2 ) feasible heat treatment inequality between the detected by the measuring device actual parameters and predetermined target parameters on the other hand can be terminated.

Device according to claim 1, characterized in that that the measuring device has a sensor.

Device according to claim 2, characterized in that that the Sensor, a pressure sensor, a temperature sensor or the like sensor is.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that after a means of the control unit ( 12 ) completed heat treatment program, a new heat treatment program is available.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that after a means of the control unit ( 12 ) finished heat treatment program the workpieces ( 6 ) from the heat treatment chamber ( 2 ) are transportable.

Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that after a means of the control unit ( 12 ) finished heat treatment program the workpieces ( 6 ) can be supplied to a deterrent.