用于感应硬化系统的淬火喷嘴技术方案

公开了一种用于感应硬化系统的孔口型淬火喷嘴(1)，包括多个喷嘴孔口(2)，淬火流体能够通过所述多个喷嘴孔口(2)施加到待淬火的工件上，其中，所述喷嘴孔口(2)成行(R)且成列(S)地布置在所述淬火喷嘴(1)的表面上，其中，每个喷嘴孔口(2)形成为在每个方向上距每个直接相邻的喷嘴孔口(2)的距离(d)相等。

【技术实现步骤摘要】
用于感应硬化系统的淬火喷嘴
本专利技术涉及一种根据专利方案1的前序部分的用于感应硬化系统(/感应淬火系统)(inductionhardeningsystem)的孔口型淬火喷嘴。此外，本专利技术涉及一种包括这种淬火喷嘴的感应进料(/供料)硬化系统(inductivefeedhardeningsystem)。
技术介绍
为了使工件硬化，可以使用感应硬化系统，例如，可以通过感应硬化系统使完整的工件硬化，但例如在进料硬化系统的情况下也可以使工件的各个区域硬化。在加热到所需的硬化温度之后，必须随后对工件进行淬火。在淬火期间，通过喷嘴将淬火流体(例如，水)施加到工件。然而，在淬火期间，喷嘴与工件之间可能形成相对稳定的蒸汽层。这也称为莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrosteffect)。在此，将淬火流体施加到工件的热的、感应加热的表面上，其中实现快速的一次蒸发，随后淬火流体在引起的蒸汽垫(vaporcushion)上浮动或滑动。因此，淬火流体不再能到达工件并且冷却工件，而是在工件的热材料上的蒸汽垫上滑动。这种效应延长了在最短可能时间内进行的工件的冷却。因此，在淬火后，在硬化材料的结构中可能出现过软的区域。由于淬火喷嘴的运动，这种效应特别地可能会在感应进料硬化系统中产生。可以通过以较高的压力施加淬火流体来刺穿蒸汽垫，从而避免上述效应。然而，以这种方式，由于淬火流体不是均匀地分布，而是由于高压以各个射流冲击在待冷却的表面上并且又在那里弹开，因此产生非常点状的冷却区域。此外，通过使喷嘴距离工件非常远的喷射距离，可以避免莱顿弗罗斯特效应。由于距离大，因为由于该距离淬火流体可能会任意散布，因此喷嘴的形状不起作用，并且没有形成蒸汽垫。然而，由于远的喷射距离，很难对工件的特定区域进行目标冷却。另外，淬火流体的消耗可能增加。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于感应硬化系统的淬火喷嘴，使用该淬火喷嘴可以实现改善的冷却性能。该目的通过根据方案1的用于感应硬化系统的孔口型淬火喷嘴来实现，所述孔口型淬火喷嘴包括多个喷嘴腔。用于感应硬化系统的孔口型淬火喷嘴包括多个喷嘴孔口，淬火流体(例如，水)能够通过所述多个喷嘴孔口施加到待淬火的工件上。在此，所述喷嘴孔口成行且成列地(/以多行和多列的方式)布置在所述淬火喷嘴的表面上。现在，为了防止在待淬火或待冷却的工件与孔口型淬火喷嘴之间形成蒸汽层，每个喷嘴孔口形成为在每个方向上距每个直接相邻的喷嘴孔口的距离相等。在此，应注意的是，在所述孔口型淬火喷嘴的至少一个第一区域中，喷嘴孔口成行且成列地布置在淬火喷嘴的表面上，其中，在该区域中，每个喷嘴孔口形成为在每个方向上距每个直接相邻的喷嘴孔口的距离相等。另外，还可以具有第二区域，例如边缘区域或过渡区域，在所述第二区域中，喷嘴孔口以不同的方式配置。由于喷嘴孔口相对彼此的这种配置，所引起的蒸汽从待淬火的工件与孔口型淬火喷嘴之间的区域排放，或者通过淬火流体的射流从待淬火的工件与孔口型淬火喷嘴之间被推出。由于所引起的蒸汽无法像蒸汽垫那样保持在该区域中，随后淬火流体可以到达工件上并且冷却其表面。因此，与现有的喷嘴相比缩短了淬火过程，并因此改善了冷却性能。另外，由于这种配置，旧的、已经加热的淬火流体也可以较好地流出。另外，利用喷嘴孔口的这种设计，可以在孔口型淬火喷嘴与工件之间实现短的、最小的距离，特别地，该距离为2mm至5mm。在此，可以将淬火流体非常均匀地施加到工件上。淬火喷嘴可以由塑料(例如，PA12)或金属(例如，1.4404)制造。特别地，在选择材料期间，可以考虑淬火流体的温度。优选地，可以通过3D打印方法生产淬火喷嘴。根据另一实施方式，对于所有的喷嘴孔口，第一行的彼此相邻的两个喷嘴孔口与相邻的第二行的布置在所述第一行的所述两个喷嘴孔口之间的喷嘴孔口形成等边三角形。由于这种配置，可以防止从喷嘴孔口涌出的流体射流相对于彼此的干扰。由于各个喷嘴孔口的配置，各个喷嘴孔口的流体射流之间的相互作用的风险很低。以这种方式，还可以避免在孔口型淬火喷嘴与待淬火的工件之间的接触区域中发生淬火流体的湍流。由于这种湍流可能会延迟和/或改变淬火流体对工件的冲击，因此如上所述的方式也改善了冷却性能。根据另一实施方式，两个喷嘴孔口之间在列方向上的距离是两个喷嘴孔口之间在行方向上的距离的至少两倍。由于这种距离以及喷嘴孔口相对于彼此的相关配置，也可以避免各个喷嘴孔口或从喷嘴孔口涌出的淬火流体之间相互作用的风险。由此，减少在待淬火的工件与孔口型淬火喷嘴之间的接触区域中发生淬火流体的湍流。根据另一实施方式，所述喷嘴孔口的尺寸和/或形状和/或数量在淬火喷嘴的表面上变化(/有所不同)。特别地，所述淬火喷嘴可以包括至少一个第一区域，在所述第一区域中，所述喷嘴孔口的尺寸和/或形状和/或数量适合于(/被适配成)(adapted)使得实现具有第一流体量和/或第一流体速度的第一淬火流体排放，并且所述淬火喷嘴包括至少一个第二区域，在所述第二区域中，所述喷嘴孔口的尺寸和/或形状和/或数量适合于使得实现具有第二流体量和/或第二流体速度的第二淬火流体排放。由于喷嘴孔口的这种可变配置，可以在待淬火的工件的各个(/不同)区域上改变冷却速率。由于在不同的区域处有不同的冷却速率，因此工件能够具有不同的硬度。另外，冷却速率可以适应工件的不同区域的尺寸和/或厚度。例如，可以同时使圈的凸缘和滚道硬化。这些可以具有相同或不同的硬度。这可以在单个硬化和冷却过程中实现。根据另一实施方式，至少一个间隔件设置在所述淬火喷嘴的面对待淬火的工件的表面上；所述间隔件被构造用于限定所述淬火喷嘴与待淬火的工件之间的最小间距。以这种方式，可以在各个情况下确保淬火喷嘴与待淬火的工件之间的最小距离。最小距离确保可能在待淬火的工件上产生的蒸汽垫能够流出。根据另一实施方式，在至少一个喷嘴孔口上，优选地在所有的喷嘴孔口上，所述淬火喷嘴包括小块状凸起(nub-shapedelevation)，所述喷嘴孔口形成在所述小块状凸起中。由于这种小块状凸起，淬火流体以尽可能直的射流从喷嘴孔口排放。这能够进一步减少在各个喷嘴孔口之间发生淬火流体的湍流。因此，可以实现限定的排放方向，而不是分散朝向不同方向的淬火流体的雾。根据另一实施方式，所述淬火喷嘴被构造用于对待感应硬化的轴承圈进行淬火，并且包括第一平坦淬火表面和第二平坦淬火表面，所述第一平坦淬火表面和所述第二平坦淬火表面相对于彼此成角度地设定并且通过连接表面彼此连接，其中，所述第一平坦淬火表面、所述第二平坦淬火表面和所述连接表面中的每一者包括多个喷嘴孔口。由于两个淬火表面的成角度的布置，能够确保淬火喷嘴沿着轴承圈的最佳引导。在此，淬火喷嘴的形状适于尽可能精确地匹配轴承圈的形状。特别地，所述第一平坦淬火表面被构造用于对待感应硬化的轴承圈的滚道进行淬火，并且所述连接表面被构造用于对待感应硬化的轴承圈的保持凸缘进行淬火。以这种方式，可以对不同材料、尺寸、形状等的工件进行淬火，其中，淬火喷嘴或淬火流体分散可以相应地调整或引导。由于不同的表面，可以将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感应硬化系统的孔口型淬火喷嘴(1)，包括多个喷嘴孔口(2)，淬火流体能够通过所述多个喷嘴孔口(2)施加到待淬火的工件上，其中，所述喷嘴孔口(2)成行(R)且成列(S)地布置在所述淬火喷嘴(1)的表面上，其特征在于，每个喷嘴孔口(2)形成为在每个方向上距每个直接相邻的喷嘴孔口(2)的距离(d)相等。/n

【技术特征摘要】
20190325 DE 102019204012.81.一种用于感应硬化系统的孔口型淬火喷嘴(1)，包括多个喷嘴孔口(2)，淬火流体能够通过所述多个喷嘴孔口(2)施加到待淬火的工件上，其中，所述喷嘴孔口(2)成行(R)且成列(S)地布置在所述淬火喷嘴(1)的表面上，其特征在于，每个喷嘴孔口(2)形成为在每个方向上距每个直接相邻的喷嘴孔口(2)的距离(d)相等。


2.根据权利要求1所述的淬火喷嘴，其特征在于，对于所有的喷嘴孔口(2)，第一行(R1)的彼此相邻的两个喷嘴孔口(2)与相邻的第二行(R2)的布置在所述第一行(R1)的所述两个喷嘴孔口(2)之间的喷嘴孔口(2)形成等边三角形(D)。


3.根据权利要求1或2所述的淬火喷嘴，其特征在于，两个喷嘴孔口(2)在列方向(S)上的间距(a)是两个喷嘴孔口(2)在行方向(R)上的间距(b)的至少两倍。


4.根据前述权利要求中的任一项所述的淬火喷嘴，其特征在于，所述喷嘴孔口(2)的尺寸和/或形状和/或数量在所述淬火喷嘴(1)的表面上变化。


5.根据权利要求4所述的淬火喷嘴，其特征在于，所述淬火喷嘴(1)包括至少一个第一区域(4)，在所述第一区域(4)中，所述喷嘴孔口(2)的尺寸和/或形状和/或数量适合于使得实现具有第一流体量和/或第一流体速度的第一淬火流体排放，并且所述淬火喷嘴(1)包括至少一个第二区域(8)，在所述第二区域(8)中，所述喷嘴孔口(2)的尺寸和/...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗兰·席瑟，玛蒂娜·施蒂希特，格哈德·瓦格纳，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE