DE750946C

DE750946C - Method and test device for testing the surface hardness of coals for electrotechnical purposes

Info

Publication number: DE750946C
Application number: DES150430D
Authority: DE
Inventors: Hellmut Rehm
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1942-05-17
Filing date: 1942-05-17
Publication date: 1954-06-21

Description

Verfahren und Prüfgerät zur Prüfung der Oberflächenhärte von Kohlen für elektrotechnische Zwecke Namentlich zur Einstellung der Vorschub-und Stromzuführungsorgane von selbsttätig arbeitenden Bogenlampen muß die Oberflächenhärte der Elektrodensorten bekannt sein, welche in der Lampe gebrannt werden sollen. Sind nämlich bei einem bestimmten Anpreßdruck der Vorschub- und Stromzuführungsorgane die Oberflächen der zu brennenden Elektroden zu weich, so besteht die Gefahr, daß die Elektroden an ihrer Oberfläche durch die Vorschuborgane zu stark zerstört werden und das durch. die Vorschuborgane abgetragene Material in das Bogenlampenregelwerk gelangt und dort Störungen hervorruft. Sind umgekehrt die Oberflächen der Elektroden zu hart, so können unter Umständen die Vorschuborgane auf den Elektroden gleiten. Der Vorschub bleibt dann sehr stark hinter dem tatsächlichen Abbrand zurück, unter Umständen setzt er sogar ganz aus.Method and test device for testing the surface hardness of carbon For electrotechnical purposes, in particular for setting the feed and power supply elements of automatically operating arc lamps, the surface hardness of the electrode types be known which should be burned in the lamp. Namely, are with one certain contact pressure of the feed and power supply organs the surfaces of the If the electrodes are too soft, there is a risk that the electrodes will stick their surface are destroyed too much by the feed organs and that by. The material removed from the feed organs enters the arc lamp control system and causes disturbances there. Conversely, if the surfaces of the electrodes are too hard, so, under certain circumstances, the feed members can slide on the electrodes. The feed then remains very much behind the actual burn-up, under certain circumstances it even stops completely.

Auch bei Kohleschleifkontakten ist es in der Regel erwünscht, daß man ihre Oberflächenhärte kennt; denn ihre Abnutzung hängt ja neben dem Anpreßdruck, mit dem sie sich an die Gegenkontakte anlegen, und der Rauhigkeit der Gegenkontaktfläche in erster Linie auch von ihrer Oberflächenhärte ab. Even with carbon sliding contacts, it is usually desirable that one knows their surface hardness; because their wear and tear depends on the contact pressure, with which they lay on the mating contacts, and the Roughness the mating contact surface depends primarily on its surface hardness.

Bisher hat man die Oberflächenhärte von Kohlen für elektrotechnische Zwecke ähnlich wie die Oberflächenhärte von Metallen nach den gebräuchlichsten Härteprüfverfahren, nämlich dem Ritzverfahren von T u r n e r -Martens, der Kugeldruckprobe von Brinell, der Zylinderdruckprobe von Föppl, der Kugeldruckprobe von Ludwik oder auch der Kugelfallprobe von Shore, bestimmt. So far one has the surface hardness of coals for electrotechnical Purposes similar to the surface hardness of metals according to the most common hardness test methods, namely the scribing method by T u r n e r -Martens, the ball pressure test by Brinell, the cylinder pressure test by Föppl, the ball pressure test by Ludwik or the ball drop test by Shore, for sure.

Diese Verfahren sind jedoch äußerst umständlich und zeitraubend.However, these procedures are extremely cumbersome and time consuming.

Die Erfindung geht daher darauf aus, ein einfacheres Verfahren zur Prüfung der Härte von Kohlen für elektrotechnische Zwecke zu finden. Sie lehnt sich dabei an das Ritzverfahren von Turner-Martens an. Bei diesem beltannten Verfahren wird das ritzende Werkzeug, eineDiamantspitze mit go0 Spitzenwinkel, unter gemessenem Drucküber die ebene Fläche der Probe fortgeführt und als Härtemaß diejenige Belastung bestimmt, die ausreicht, auf der Probefläche einen mit bloßem Auge noch eben sichtbaren Riß zu hinterlassen (Turner) oder einen Riß von 0,OI mm Breite zu erzeugen (Martens). The invention is therefore based on a simpler method for Testing the hardness of coals for electrotechnical purposes. She leans the Turner-Martens scribing process. In this deliberate process the scribing tool, a diamond point with a go0 point angle, is measured Pressure continued over the flat surface of the sample and the load as a measure of hardness determined, which is sufficient, on the test surface, one that is still just visible with the naked eye Leaving a crack (Turner) or producing a crack 0.1 mm wide (Martens).

Nach der Erfindung wird statt dessen die Eindringtiefe eines sich relativ zu dem Prüfkörper bewegenden und sich mit einem konstanten Druck gegen ihn legenden Ritzorgans als Maß für die Oberflächenhärte benutzt. Die Messung der Oberflächenhärte wird dadurch bei für die meisten Zwecke ausreichender Genauigkeit äußerst einfach, so daß die Härteprüfung sehr wenig Zeit beansprucht. Auch das zur Durchführung der Prüfung notwendige Gerät wird äußerst einfach und billig. Am besten bildet man es in Anlehnung an an sich bekannte, jedoch für andere Zwecke bestimmte Härteprüfer nach Art eines Dynamometers, insbesondere Federdynamometers aus, das mittels eines über einer Skala spielenden Zeigers die Eindringtiefe des Ritzorgans in den Prüfling anzeigt. According to the invention, instead, the depth of penetration is itself relative to the specimen moving and with a constant pressure against it legend scoring organ used as a measure of the surface hardness. The measurement of surface hardness becomes extremely easy with sufficient accuracy for most purposes, so that the hardness test takes very little time. Also that to carry out the Testing necessary device becomes extremely easy and cheap. It is best formed based on hardness testers known per se, but intended for other purposes in the manner of a dynamometer, in particular a spring dynamometer, which by means of a over a scale playing pointer the penetration depth of the scoring element in the test object indicates.

Eine Ausführungsform eines derartigen Prüfgerätes für die Prüfung der Oberflächenhärte von Bogenlampenelektroden ist in der Zeichnung dargestellt. An embodiment of such a testing device for testing the surface hardness of arc lamp electrodes is shown in the drawing.

Mit I ist eine U-Schiene bezeichnet, an deren Enden zwischen den Schenkeln zwei die zu prüfende Elektrode 2 aufnehmende Rollen 3, 4 gelagert sind. 5 ist ein ebenfalls zwischen den Schenkeln der U-Schiene I dreh bar gelagerter, waagebalkenartiger Hebel, der an seinem einen Ende ein an sich bekanntes stichelartiges Ritzorgan 6 trägt. An dem anderen Ende des Hebels 5 greift eine Feder 7 an, deren Vorspannung mittels der Stellschraube 8 geregelt werden kann. Schließlich ist noch mit dem Hebel 5 ein Zeigerg verbunden, der über einer in Härteeinheiten geeichten Skala 10 spielt. Die Stellung des Zeigers g über der Skala IO ist mittels der Stellschraube 8 so einzuregeln, daß der Zeiger bei von der Elektrode 2 abgehobenem Prüfgerät auf Null zeigt. With I a U-rail is referred to, at the ends between the Legs of two rollers 3, 4 receiving the electrode 2 to be tested are mounted. 5 is also a rotatable between the legs of the U-rail I, Horizontal bar-like lever, which at one end has a well-known pin-like lever Ritzorgan 6 carries. At the other end of the lever 5 engages a spring 7, whose Bias can be regulated by means of the adjusting screw 8. Finally is still A pointer is connected to the lever 5, which is calibrated in hardness units via a Scale 10 plays. The position of the pointer g above the scale IO is by means of the adjusting screw 8 should be adjusted so that the pointer points to when the test device is lifted off the electrode 2 Shows zero.

Das Prüfgerät I bis IO und die Elektrode 2 sind in Richtung der eingezeichneten Pfeile bei der Durchführung der Härteprüfung relativ gegeneinander zu bewegen. Der Stichel 6 dringt dabei je nach der Härte der Elektrode 2 mehr oder weniger tief in die Oberfläche der Elektrode 2 ein, weil sich ja der Stichel 6 unter der Einwirkung der Feder 7 mit einem konstanten Druck gegen die Elektrode 2 legt. Die Eindringtiefe wird mittels des Zeiger 9 an der Skala 10 angezeigt, die gleichzeitig ein Maß für die Oberflächenhärte der zu prüfenden Elektrode bildet. The test device I to IO and the electrode 2 are drawn in the direction of Move arrows relative to each other when performing the hardness test. Of the The stylus 6 penetrates more or less deeply depending on the hardness of the electrode 2 into the surface of the electrode 2, because the burin 6 is under the action the spring 7 places against the electrode 2 with a constant pressure. The depth of penetration is displayed by means of the pointer 9 on the scale 10, which is also a measure for forms the surface hardness of the electrode to be tested.

Versuche haben gezeigt, daß die Geschwindigkeit, mit der die Relativbewegung zwischen der Elektrode 2 und dem Meßgerät I bis IO ausgeführt wird, auf die Meßgenauigkeit keinen Einfluß hat, wenn man den Winkel zwischen der Stichelschneide 6o und der auf die Ansatzstelle 6I der Schneidenspitze zulaufenden Richtungsgeraden 20 als spitzen oder höchstens rechten Winkel wählt und außerdem auch noch die Länge des den Stichel 6 tragenden Waagebalkens so bemißt, daß die Verbindungsgerade II zwischen der Ansatzstelle der Schneidenspitze 6i und dem Drehpunkt 50 des Waagebalkens 5 mit der Richtungsgeraden 20 einen Winkel von etwa 40 bis 500, vorzugsweise 450, bildet. Experiments have shown that the speed with which the relative movement is carried out between the electrode 2 and the measuring device I to IO, on the measurement accuracy has no effect if you adjust the angle between the stylus cutting edge 6o and the Directional straight lines 20 tapering towards attachment point 6I of the cutting edge tip as selects acute or at most right angles and also the length of the the graver 6 carrying the balance beam dimensioned so that the connecting line II between the attachment point of the cutting tip 6i and the pivot point 50 of the balance beam 5 with the straight line 20 an angle of about 40 to 500, preferably 450, forms.

Soll das Meßgerät zum Prüfen der Oberflächenhärte von Schleifkontakten u. dgl. dienen, so kann im wesentlichen der dargestellte Aufbau beibehalten werden, nur das Meßgerätegehäuse ist der Oberflächenform der Prüflinge anzupassen. The measuring device is intended to test the surface hardness of sliding contacts and the like, the structure shown can essentially be retained, only the housing of the measuring device has to be adapted to the surface shape of the test objects.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Method for testing the surface hardness of Coals for electrotechnical purposes, such as. B. arc lamp electrodes, exposure a gripping or feed member or like sliding contacts wear through Are subject to friction, characterized in that the penetration depth of a relative to the specimen moving and with a constant pressure against it laying scoring organ is used as a measure of the surface hardness.

2. Executed in the manner of a dynamometer, in particular a spring dynamometer Test device according to claim I with a stylus-like scoring element, characterized in that that the cutting edge of the scoring organ attacking the test specimen with the one at the point of attachment The directional straight line tapering towards the cutting edge has a pointed or at most right-hand one Includes angle and that the scoring member is mounted on a balance beam of such length is that the connecting straight line between the point of attachment of the cutting tip and between the pivot point of the balance beam and the straight line an angle of about 40 to 500, preferably 450, forms.

To delimit the subject matter of the invention from the prior art are The following publications have been considered in the granting procedure.

German patent specification No. 358 509.