DE583210C - Einrichtung zur Einsatzhaertung von Eisen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
30. AUGUST 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 18 c GRUPPE 3 so

H127789VII18C

Firma J. Aichelin in Stuttgart*) Einrichtung zur Einsatzhärtung von Eisen

Zusatz zum Patent 507

Patentiert im Deutschen Reiche vom 16. Juli 1931 ab Das Hauptpatent hat angefangen am 19. August 1926.

In dem Hauptpatent 507 206 ist ein Verfahren zur Einsatzhärturig von Eisen mittels flüssiger Zementationsmittel beschrieben, bei dem das flüssige Zementationsmittel zusammen mit einem als Zementationsförderer bekannten Gas, ζ. B. Ammoniak, nebeiförmig , zerstäubt unter Druck in den Arbeitsraum eingeblasen wird. Bei der als Ausführungsbeispiel gezeigten Einrichtung zur Ausübung

ίο dieses Verfahrens fließt das flüssige Zementationsmittel aus einem hochgelegenen Behälter unter dem eigenen Gefälle der Spritzdüse einer Zerstäubervorrichtung zu, wo es durch das zugeleitete Gas fortgerissen und zerstäubt wird. Diese Einrichtung hat den Nachteil, daß die Zufuhr des Zementationsmittels unabhängig von der Gaszufuhr ist, so daß beide der Überwachung durch eine sachkundige Bedienung bedürfen. Wird

z. B. die Gaszufuhr abgestellt, so fließt dessenungeachtet das flüssige Zementationsmittel weiter der Zerstäubervorrichtung zu, bis seine Zufuhr durch Schließen eines Hahns unterbrochen wird.

Die Erfindung besteht demgegenüber darin, daß die Vermischung der beiden Arbeitsmittel durch eine an sich bekannte Strahlpumpe erfolgt, die mittels des einen unter Druck stehenden Arbeitsmittels betrieben wird. Welches der beiden Arbeitsmittel als Betriebsmittel für die Strahlpumpe benutzt wird, ist an sich nebensächlich. So kann man Druckgas verwenden, um das flüssige Zementationsmittel anzusaugen, oder man kann umgekehrt das flüssige Zementationsmittel unter-Druck durch den Saugraum der Strahlpumpe spritzen, um das in diesem Fall vorteilhaft drucklose Gas anzusaugen. In beiden Fällen genießt man den Vorteil, daß die Förderung des drucklosen Mitfels vollkommen in Abhängigkeit vom Druckmittel erfolgt, so daß durch Unterbrechung oder Steigerung der Zufuhr des Druckmittels zugleich auch die Förderung des drucklosen Mittels unterbrochen bzw. unter Aufrechterhaltung eines gleichmäßigen Gemische gesteigert werden kann. Namentlich die zuletzt erwähnte Förderung des die Zementation unterstützenden Gases (Ammoniak) durch die unter Druck eingespritzte Zementationsflüssigkeit (Schweröl) hat den Vorteil einer sehr sparsamen Arbeitsweise, weil man bei dem Einblasen des flüssigen Zementationsmittels durch Druckgas stets mit

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Carl Hummel in Stuttgart.

einem großen Überschuß des teueren Gases arbeiten muß.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen in

zwei beispielsweisen Anwendungsformen schematisch dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι «ine Härteanlage, bei der das flüssige Zementationsmittel durch einen Gasstrahl gefördert wird,

Abb. 2 eine Anlage, bei der umgekehrt das ίο Gas durch einen Strahl des flüssigen Zementationsmittels angesaugt wird, wobei eine selbsttätige Regelvorrichtung zur Erzielung eines gleichbleibenden Mischungsverhältnisses vorgesehen ist.

In Übereinstimmung mit der Zeichnung des Hauptpatents ist der Vorratsbehälter für das flüssige Zementationsmittel (Kohlenwasserstoff) mit a, der Druckgasbehälter mit h und die Retorte mit k bezeichnet. Von dem Druckgasbehälter h führt eine Druckleitung g über ein Flaschenventil 0 zur Strahldüse r einer Strahlpumpe p, deren Saugraum durch eine Mischdüsei mit dem Einblasestutzen/ der Retorte k verbunden ist. Der Einblasestutzen/ ist gegen die Retorte konisch erweitert, um der durch Erwärmung und Verdampfung bedingten Volumenzunahme des Gemisches Rechnung zu tragen und einen schädlichen Rückdruck zu vermeiden. Man verringert dadurch die von der Strahldüser zu leistende Einblasearbeit. Außerdem wird eine verbesserte Rückstrahlung der Retortenwärme in den Einblasestutzen / erreicht, so daß die Verdampfungszone in die Nähe der Mischdüse i zurückverlegt wird. Dies ist von großem Vorteil, weil dadurch jeder Niederschlag des flüssigen Zementationsmittels an der Mischrohrwandung vermieden wird, der durch seine nachträgliche Verdampfung die gleichmäßige Zusammensetzung des Gemisches stören würde. In den Saugraum der Strahlpumpe ρ mündet eine Verbrauchsdüse c, die über eine Ventildrossel q mit einer Steigleitung b verbunden ist, die in den tieferliegenden Flüssigkeitsbehälter α eintauch't, der durch ein Druckausgleichrohr η mit der Druckgasleitung g in Verbindung steht. Wird das Flaschenventil 0 geöffnet, so tritt das Gas unter Druck aus der Strahldüser in die Strahlpumpe p und saugt an der Verbrauchsdüse c flüssiges Zementationsmittel an, das in die Mischdüse i mitgerissen und nebeiförmig zerstäubt in den Einblasestutzen/ der Retorte k eingeblasen wird, wo es sofort verdampft. Schließt man das Gasventil 0 wieder, so hört die Saugwirkung der Strahlpumpe/» und damit die Förderung der Zementationsflüssigkeit sofort auf. Der im Behälter ß wirkende Gasdruck gleicht sich durch die Leitungen η und g und die Strahldüser mit der Atmosphäre aus.

In Abb. 2 ist eine Einrichtung gezeigt, die gerade umgekehrt arbeitet, indem die Zementationsflüssigkeit unter Druck gesetzt und an der Strahldüse durch Entspannung zerstäubt wird. Bei einer solchen Anlage ist es nicht nötig, mit Hochdruckgas zu arbeiten. Man kann vielmehr mit Vorteil Niederdruckgas verwenden, das mit Hilfe eines Zementationsflüssigkeitsstrahls angesaugt wird. Von dem Flüssigkeitsbehälter α führt eine Steigleitung b zur Strahldüse r der Strahlpumpe p, in deren Saugraum eine von dem Gasbehälter h herführende Gasleitung g mündet, die das Gas unter Niederdruck zuführt. Die Zementationsflüssigkeit wird unter hohem Druck durch die Strahldüser ausgespritzt, so daß sie nebeiförmig zerstäubt, worauf das Gas dem Brennstoffnebel in einer Zerstäuberdüse f zugeführt wird. Das Gemisch wird dann durch ein Mischrohr i in den Einblasestutzen I der Retorte eingeleitet. Durch welche Mittel die Zementationsflüssigkeit unter Druck gesetzt wird, ist nebensächlich. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ist in der Steigleitung b eine Förderpumpe ί vorgesehen, deren Kolben t die Flüssigkeit ansaugt und austreibt. Ebensogut könnte man aber auch den Flüssigkeitsbehälter α unter pneumatischen oder hydraulischen Druck setzen.

Um die von der Pumpe j zu fördernde Flüssigkeitsmenge zu jeder Zeit der zuströmenden Gasmenge anzupassen, ist eine selbst tätige Mengenregelung vorgesehen, die in Abhängigkeit vom Druck des Gases in der Ver- · brauchsleitung g arbeitet. Die Regelvorrichtung besteht im wesentlichen aus einem Membranregler, dessen auf einer Seite der Membran u liegende Kammer ν durch eine Nebenleitung w mit der Niederdruck führenden Gasverbrauchsleitung verbunden ist, so daß die Membran u unter dem Druck des in der Verbrauchsleitung g befindlichen Gases steht. Auf der andern Seite grenzt die Membran u, wie üblich, an die Atmosphäre. Die Membran steht unter der Gegenwirkung einer Feder χ' und ist mit einem Regelorgan, z. B. einem Ventil y, verbunden, das die Druckleitung b von einer zur Saugseite der Pumpe s, z. B. zum Flüssigkeitsbehälter, führenden Rücklaufleitung ζ trennt. Steigt der Gasdruck in der Verbrauchsleitung g, so wird die Membran u entgegen der Feder χ nach unten gedrückt und schließt das Rücklaufventil y. Wird jedoch das Gasventil 0 geschlossen, oder sinkt der Druck in der Gasverbrauchsleitung g aus einer anderen Ursache, so sinkt auch der Druck über der Reglermembran u, die nun durch die Feder χ angehoben wird und das Rücklaufventil y öffnet, so daß die Fördermenge ganz oder teilweise wieder auf

die Saugseite der Pumpe zurückfließt. Die Pumpe s kann also dauernd gleichmäßig weiterbetrieben werden, während die Regelung der Einrichtung durch Öffnen oder Schließen des Gasventils ο erfolgt, worauf der Druck in der Gasleitung wiederum über den Regler ν die Fördermenge der Hilfspumpe bestimmt.

Ebenso könnte man natürlich auch einen Regler, der unter dem Einfluß der Druckflüssigkeit steht und den Gasfluß steuert oder eine andere bekannte Regelvorrichtung vorsehen, durch die der Gasstrom und die Druckflüssigkeit in einem bestimmten Mischungsverhältnis gehalten werden.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens der Einsatzhärtung von Eisen mittels flüssiger Zementatiousmittel, wobei die Zementationsflüssigkeit mit dem die Zementation begünstigenden Gas nebeiförmig zerstäubt unter Druck in den Arbeitsraum eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermischung der beiden Arbeitsmittel in einer an sich bekannten Strahlpumpe erfolgt, die mittels des einen der beiden Arbeitsmittel betrieben wird und das andere Arbeitsmittel ansaugt.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch i, bei welcher die Zementationsflüssigkeit das Treibmittel der Strahlpumpe bildet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelvorrichtung (u) vorgesehen ist, welche die Fördermenge einer die Zementationsflüssigkeit zur Strahlpumpe (p) fördernden Hilfspumpe (s) in Abhängigkeit vom Druck in der das zementationsfördernde Gas führenden Gasverbrauchsleitung (g) to regelt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfspumpe (s) eine dauernd gleichmäßige Flüssigkeitsmenge liefert, während das Regelorgan («) in Abhängigkeit vom Gasverbrauchsdruck ein Ventil (3/) betätigt, das die Verbindung der Flüssigkeitsdruckleitung (&) mit einer zur Saugseite der Hilfspumpe führenden Flüssigkeitsrücklaufleitung (2) beherrscht.
4. 4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Strahlpumpe (p) mit dem Arbeitsraum (k) verbindende Einlaßstutzen (/) gegen den Arbeitsraum hin konisch erweitert ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen