DE134356C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

KLASSE 18 c.

des elektrischen Stromes.

,/Die bisherigen Versuche zum Kohlen der Oberfläche von Eisen- und Stahlgegenständen mit Hülfe des elektrischen Stromes bestanden darin, dafs man entweder zwischen Kohlen-JT elektroden und dem Werkstück Lichtbögen entstehen liefs, wodurch das Werkstück stark erhitzt wurde und die durch den Lichtbogen übergeführte Kohle bereitwillig aufnehmen sollte^ jfQ oder darin, dafs man auf das Werkstück Kohle streute und dann erst Lichtbögen zwischen einer Kohlenelektrode und dem Werkstück entstehen liefs. Immer aber hatte die Luft freien Zutritt zu der jeweils behandelten Stelle es Werkstückes.

Diese Versuche haben nach Angabe des Erfinders zu befriedigenden Ergebnissen nicht geführt, weil infolge des. freien Luftzutrittes einerseits die auf das Werkstück gestreute Kohle verbrannte, ohne dafs eine erhebliche Kohlung stattfand, und andererseits die stark erhitzte Stelle des Werkstückes sich mit einer Oxydschicht überzog, welche eine weitere Kohlung verhinderte und sogar dem Eisen oder Stahl die bereits aufgenommene Kohle wieder zum Theile entzog. Es ;■ war 'somit bisher nicht möglich, mit Hülfe des elektrischen Stromes gröfsere Eisen- oder Stahloberflächen ausgiebig und vor allem gleichmäfsig zu kohlen.

Nach vorliegender Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, dafs man die Kohlung unter Luftabschlufs vornimmt. Da es aber, ganz kleine 'Gegenstände ausgenommen, praktisch nicht durchführbar ist, einen hinreichend starken "Strom, zu beschaffen, um die ganze Oberfläche des Werkstückes auf eirjmal zu behandeln, und daher die verschiedenen Stellen des Werkstückes in zeitlicher Aufeinanderfolge behandelt werden müssen, so werden die Elektroden in einem luftdicht auf das Werkstück aufgesetzten Gehäuse untergebracht, welches das ganze Werkstück oder blos einen Theil desselben deckt. Im ersteren Falle werden die Elektroden in Gruppen getheilt, die nach einander eingeschaltet werden, im letzteren Falle dagegen wird das Gehäuse längs des Werkstückes verschoben oder umgekehrt.

Die vorliegende Erfindung ist hauptsächlich zum einseitigen Kohlen von Panzerplatten, zum Kohlen der Lauffläche von Schienenköpfen und dergl. geeignet.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigt Fig. 1 schematisch eine Panzerplatte nebst Elektroden zur fortschreitenden Behandlung der ersteren. Das Elektrodengehäuse ist im Schnitt nach der Linie 1-1 (Fig. 2) dargestellt.

Fig. 2 ist eine Draufsicht der Platte und des Elektrodengehäuses nach Fig. 1.
■ In Fig. 3 ist im Schnitt eine Schiene dargestellt, weiche sich unter festen Elektroden hinbewegt. Fig. 4 ist ein Schnitt einer Platte und eines Elektrodengehäuses nach der Linie 4-4 (Fig. 5), wobei während der Behandlung beide feststehen. .

Fig. 5 ist eine Draufsicht· eines Theiles des Elektrodengehäuses (Fig. 4), wobei die Speiseleitungsdrähte fortgelassen sind. Fig. 6 zeigt im Schnitt eine Vorrichtung zum selbsttätigen

Nachschieben der Elektroden gegen das Werkstück.

Fig. 7 zeigt im Schnitt eine mit einer Schicht gekörnter Kohle bedeckte Platte, welche nach —vorliegender Erfindung behandelt wird.

Fig. 8 ist eine Bodenansicht des beweglichen Deckels mit dem Elektroden nach Fig. 7.

In Fig. ι und 2 bezeichnet A die zu behandelnde Platte, die auf geeigneten, bei J5¹ ■fu isolirten Stützen B ruht. C sind die schematisch angedeuteten Elektroden, welche zweckmä'fsig derart angeordnet sind, dafs sie sich in bekannter Weise selbstthätig nachschieben, wie in Fig. 6 gezeigt. Dort bezeichnet C⁰ ein -^Verbundsolenoid, c° eine federnde Stütze für die Kohle; C,. N und N¹ sind die Zuleiter; JV"² ist ein Nebenschlufsleiter, durch welchen die Kohlenelektrode selbstthätig im gewünschten Abstand von der Platte gehalten wird, so dafs £ö zwischen der Platte und der Kohle ein Lichtbogen entsteht. Diese Vorrichtung bildet aber keinen Theil der vorliegenden Erfindung. Die Kohlenelektroden werden in einem Deckel D¹ des Gehäuses D gehalten, das auf der Platte A .-unter Zwischenlegung einer Isolirschicht mittelst Handgriffen d verschoben werden kann. Das Gehäuse sitzt luftdicht auf der Platte und ist allseits luftdicht verschlossen. Die Elektroden sind zweckmäfsig mit dem positiven Pol der 3£>Stromquelle verbunden, und es wird durch den Lichtbogen Kohle von den Elektroden auf"die"PIätte"~übergetührt, welche sich gegenüber der Elektrode alsbald stark erhitzt, und zwar bis zu einer gewissen Tiefe unter ihrer Oberfläche; der Strom geht durch einen beliebigen Ableiter E weiter.

Nach Fig. 1 und 2 wird die Oberfläche der Platte fortschreitend behandelt; ' wenn die Kohlung bis zur gewünschten Tiefe stattgefunden hat, kann der gekohlte Theil _gehärtet werden, indem man den Strom unterbricht^ worauf das Wärmeleitungsvermögen des Metalles die rasche Ableitung der Wärme zur Foige_riat" Während des Kohlens kann der £ fielgebÜebene Theil der Platte A mit einer Flüssigkeit besprengt werden, um das Erweichen . des aufserhalb des Gehäuses liegenden Metalles zu verhüten; das Besprengen kann auch nach der Kohlung auf dem gekohlten Theil stattzufinden und zu7 Härtung beitragen.

TEiT^-FTg. 3 ist das 'Elektrodengehäuse D² an einer geeigneten Stütze G angebracht und die Schiene F gleitet der Länge nach durch das Gehäuse, das an den Enden luftdicht abgeschlossen ist. Der Boden des Kastens kann bei d² mit Asbest abgedichtet sein; der Fufs/¹ der Schiene gleitet über Rollen H. ■ Der Strom geht von den Elektroden C in den Schienenkopf/, welcher sich alsbald stark erhitzt und Kohle aufnimmt, und geht dann durch den Stromabnehmer E¹ weiter.

Der Sauerstoff der im Elektrodenkasten enthaltenen Luft wird in kürzester Zeit verzehrt, und es bleiben darin nur Stickstoff und andere indifferente Gase zurück; Kohle wirddaher von_den_Elekti-oden in den^Körper ~des~WerkstU^ke^^bergetührt^ ohne dafs eine Oxydation 'aer~öBer5ächT"des Werkstückes stattfände.

Bei der Einrichtung nach Fig. 4 deckt der Kasten D³ die ganze Plattenoberfläche und ist bei d^z mit Asbest oder dergl. abgedichtet Die Elektroden gehen luftdicht durch den Deckel Z)¹ des Kastens, und die Solenoide C⁰ ruhen auf dem Träger- K, der von Ständern k getragen wird. Die Elektroden werden auch hierbei in irgend einer geeigneten Weise selbstthätig nachgeschoben.

Bei der Einrichtung nach Fig. 4 und 5 wäre es für gewöhnlich recht schwierig, sämmtliche Elektroden gleichzeitig in Thätigkeit zu halten, und zwar wegen der erforderlichen aufserordentlich grofsen Stromstärke. Es wird daher gewöhnlich wünschenswerth sein, die Elektroden gruppenweise arbeiten zu lassen, was mit Hülfe irgend eines bekannten Umschalters geschehen kann. Fig. 7 zeigt einen derartigen Umschalter.

'Bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Einrichtung verbleiben der Elektrodenkasten und die Platte in ihrer Lage, bis die Cementirung der ganzen Platte vollendet ist. Der Kasten D³ wird dann entfernt, die Platte herausgenommen und in der erforderlichen Weise weiter behandelt.

Stattdafs man den Kohlengehalt der Elektroden Gzur KoETung der Plattenoberfläche benutzt,~~Eän*n man Kohle in Pulver- oder "Körnerforrn auf die Plattenoberfläche auftragen lind den Strom durch diese Kohle SnilürcK-gehen lassen, wie z. B. in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Falle wird infolge des hohen Widerstandes der Kohle und durch die unvollkommene, leitende Berührung der Elektroden mit dieser Kohle eine sehr hohe Temperatur erzeugt. In Fig. 7 ist die Plattenoberfläche von Mauerwerk P mit feuerfestem Futter _p luftdicht umschlossen und mit einer Lage O gepulverter Kohlen unter dem Deckel D³ bedeckt. Dieser Deckel ist mit feuerfestem Futter R ausgefüllt, welches die Elektroden G³ umschliefst. Die Elektroden können aus Kohle oder einem anderen geeigneten Leiter bestehen, und wenn der Deckel sich in seiner Stellung befindet, so ruhen sie auf der Kohlenlage O auf. Die Elektroden können durch Umschalter c³ gruppenweise ein- und ausgeschaltet werden. Die Unterseite der Platte kann durch Luft gekühlt werden, die man durch Düsen Q. einbläst. Läfst man Strom durch die Elektroden C³ gehen, so wird die Plattenoberfläche alsbald stark erhitzt und die Platte nimmt bis zu einer von der Dauer des Stromdurchganges

abhängigen Tiefe Kohlenstoff auf. Nach Beendigung der Behandlung kann der Deckel in beliebiger Weise etwa durch das über die Rolle 5 gehende Seil T abgehoben werden.

Alle Theile der Plattenoberfläche können gleichzeitig behandelt werden, wenn ein hinreichend starker Strom zur Verfügung steht, oder es können die einzelnen Theile der Platte nach einander behandelt werden, etwa durch Ein- und Ausschalten von Elektrodengruppen durch die Umschalter c³. Bestehen die Elektroden C³ aus Kohle, so kann die Kohlenlage O entfallen. Doch ist deren Anwendung vorzuziehen. In allen beschriebenen Fällen ist die Temperatur der behandelten Plattenseite höher als die der entgegengesetzten, und dieser Temperaturunterschied kann durch künstliche Mittel noch weiter gesteigert werden, wie z. B. die in Fig. 7 gezeigten Düsen Q..

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:
   Verfahren zum Kohlen der Oberfläche von Eisen- und Stahlgegenständen mit Hülfe des elektrischen Stromes bei Gegenwart von Kohle oder durch Lichtbögen unter Anwendung von Kohlenelektroden, dadurch gekennzeichnet, dafs die Kohle nebst Stromzuleitern oder die Kohlenelektroden in einem luftdicht auf das Werkstück aufgesetzten Gehäuse untergebracht sind, wobei, um verschiedene Stellen des Werkstückes in zeitlicher Aufeinanderfolge behandeln zu können, entweder Werkstück und Gehäuse gegen einander verschiebbar sind oder die Elektroden gruppenweise eingeschaltet werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.