DE594905C

DE594905C - Verfahren und Vorrichtung zum Zementieren von Stahl und Eisen

Info

Publication number: DE594905C
Application number: DEH127995D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1931-07-30
Filing date: 1931-07-30
Publication date: 1934-03-23

Description

Zementationsöfen bzw. -trommeln, in denen das zu behandelnde Gut in Berührung mit den Zementationsmitteln gebracht und zusammen mit diesen erhitzt wird, sind bekannt. Es -sind auch Vorrichtungen bekannt, welche das Zementationsmittel durch Rührwerke, sich drehende Kammern, Rundschieber oder Transportschnecken lose dem Zementationsofen bzw. der -trommel zuführen. Da alle diese Vorrichtungen wegen der verschiedenen Dehnung der Einzelteile mit großem Spiel gefertigt werden müssen, dringen die Dämpfe bis in die Behälter, in denen die Zementationsmittel untergebracht sind und bringen diese Mittel zum Festbacken. Aus diesem Grunde bringt man die Zementationsmittel bekanntlich zusammen mit dem zu behandelnden Gut in den Zementationsofen, hat aber durch das gleichzeitige Anwärmen einen großen Verlust

zo an zementierenden Gasen. Durch das Zusammenmischen wird das zu behandelnde Gut außerdem zum Teil mit dem Zementationsmittel und seinen Rückständen bedeckt. Dadurch ergeben sich ungleichmäßige Härten.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, die Werkstücke getrennt vom Zementationsmittel außerhalb des Ofens vorzuwärmen und dann erst in den Ofen oder die Muffel überzuführen und zusätzlich zu erwärmen. Da hierbei das zu behandelnde Gut oxydiert, muß sich beim späteren Aufstreuen des Zementationsmittels stets eine ungleiche Oberflächenhärtung ergeben. Auch hat man schon vorgeschlagen, die Zementation durch Vergasung von Mineralöl zu erzielen. Dieses Verfahren ist aber außerordentlich gefährlich, weil sehr leicht Knallgas entsteht. Die Arbeiterschaft lehnt es daher im allgemeinen ab, mit diesen Einrichtungen zu arbeiten. Wenn das Mineralöl in einem besonders abgetrennten Vergasungsraum in Ölgas verwandelt wird, so ist überdies eine Temperatur erforderlich, die über der normalen Kohlungstemperatur liegt. Es müssen also auch die zu behandelnden Gegenstände zusätzlich auf eine solche Temperatur erhitzt werden. Nachdem, der Härteraum mit Ölgas gefüllt ist, beginnt sodann bei dem bekannten Verfahren die Aufkohlung an den zuerst glühend werdenden Stellen. Es^ werden infolgedessen die dünnwandigen Stellen mit Kohlenstoff übersättigt. Dadurch ergeben sich beim Abschrecken die bekannten und gefürchteten Härterisse.

Erfindungsgemäß: werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß das Zementationsmittel zwangsläufig und gasdicht, und zwar erst, nachdem die Werkstücke die Umwandlungstemperatur erreicht haben, mittels einer Presse, ohne mit dem zu behandelnden Gut in Berührung zu kommen, zur Vergasung gebracht wird, d. h. die Werkstücke werden in derselben Vorrichtung getrennt vom Vergasungsraum gehalten. Der Druck der Zementationsgase betätigt Schaltorgane, die den Antriebsmotor der Presse selbsttätig ein- und ausschalten. Alle notwendigen Dichtungen werden

mit einer Flüssigkeit erreicht. Um das Zementationsmittel restlos zu vergasen, wird dasselbe z. B. durch geschlitzte Rohre, bei Trommeln durch die Achsenmitte oder zwischen Doppeltrommeln eingeleitet.

Als Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung in senkrechtem Schnitt ein Zementationsofen veranschaulicht, während die Presse und die Zuführung des pulverförmigen

ίο Zementationsmittels, die an sich bekannt sind, nur schematisch in Ansicht angedeutet sind. Der Ofen α besteht aus mehreren Abteilungen. In dem unteren Raum findet die Vergasung statt. Darüber sind eine oder mehrere Kammern mit rostartiger Bodenoder Herdplatte/ angeordnet. In dem Vergasungsraum v kann ein Wanderrost^ vorgesehen sein, während durch das abgedichtete Druckstück oder Rohr c die Einführung des pulverförmigen Zementationsmittels auf den Wanderrost d erfolgen soll. An einer Seite ist der Ofen durch die Tür oder Verschlußplatte k verschlossen. In der oberen Wand befinden sich Sicherungsvorrichtungen, die durch den zulässigen Höchstdruck des Zementationsgases betätigt werden. Der Kolben/ bildet mit dem Schwimmer h eine Einheit und betätigt einen Schalthebel g, der in an sich bekannter Weise über einen Schalter/ den Antriebsmotor der der Zufuhr des Zementationsmittels dienenden Presse ein- und ausschalten kann. Als Flüssigkeit für den Schwimmer h kann z. B. ein Salz oder Blei gewählt werden. Ein zweiter Schwimmer h dich- tet z. B. ein Pyrometerrohr ab.

Die Durchführung des Zementatioiisverfahrens ist folgende: Zunächst wird das zu behandelnde Gut auf die Herdplatte gebracht und auf die Umwandlungstemperatur erhitzt.

Hierauf wird mittels der Pressen das Zementationsmittel auf den Wanderrost befördert und vergast. Nachdem das Zementationsgas den zulässigen Höchstdruck erreicht hat, wird der Kolben/, der durch den Schwimmerh gehalten wird und auf der Flüssigkeilt i schwimmt, hochgehoben. Er drückt den Hebel g gegen den Schalter/, und dieser stellt den Antriebsmotor der Härtemittelpresse ab. Sinkt der Gasdruck, so kann der Kolben wieder niedergehen, und der Antriebsmotor kann wieder angestellt werden, um von neuem Vergasungspulver in den Vergasungsraum zu befördern. Damit die Gase das zu behandelnde Gut wirksam umspülen können, sind die Herdplatten oder Rostplatten/ mit Löchern oder Durchbrechungen versehen. Die Verschlußplatte k kann man selbstverständlich bei waagerechter Anordnung auch durch Flüssigkeit dichten.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zementieren von Stahl und Eisen in Zementationsöfen oder -trommeln mittels im Ofen entwickelter Gase, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Vergasungsraum abgetrennt gelagerte Gut zunächst auf die Umwandlungstemperatur erwärmt und dann das Zementationsmittel zwecks Vergasung von außen in den Vergasungsraum oder in die Trommel eingebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Gut, auf Drahtrosten oder in Abteilungen mit durchbrochenen Wänden lagernd, erhitzt wird, während das Zementationsmittel durch eine gasdicht mit dem Ofen verbundene Preßvorrichtung in einen besonderen Vergasungsraum, des Ofens eingeführt wird, aus dem die erzeugten Zementationsgase durch die Rostflächen oder durchlochten Wände über die Werkstücke streichen können.

3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen Vergasungsraum (v) für das Zementationsmittel und eine oder mehrere getrennt das Härtegut aufnehmende Kammern mit durchlochten Wanden (/), wobei zum Abdichten von eingebauten Überwachungsorganen, z. B. Pyrometern, Ventilen, Verschlüssen und Schaltorganen, Schwimmkörper verwendet werden, die z. B. von flüssigem Blei getragen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch im Ofen oder in der Trommel angeordnete Schaltorgane (/, g und /), die durch den Druck des Zementationsgases betätigt werden und die den Antriebsmotor der Preßvorrichtung (b) ein- bzw. ausschalten.

5. Trommelofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine hohle Trommelachse zur Einführung des Zementationsmittels, die am Umfang mit entsprechenden Öffnungen zum Austritt des Zementationsmittels im Ofen versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

ηεηηΛκτ in der hf.ichsdruckehei