NL8204753A - Werkwijze voor het carboneren van metalen onderdelen. - Google Patents

Description

i p & C ' »

W 5997-1 Ned.dB/LdB

Korte aanduiding: Werkwijzevogr het carboneren van metalen onderdelen.

De uitvinding heeft betrekking op het carboneren van metalen onderdelen.

De uitvinding zal in het bijzonder worden beschreven voor het carboneren 5 van slagdelen, zoals deze worden gebruikt in hamerslijpmachines, maar het is duidelijk dat de uitvinding niet tot deze toepassing is beperkt en ook kan worden gebruikt voor het carboneren van vele andere soorten onderdelen.

Zoals in detail hieronder zal worden verklaard, heeft normaal 10 elk slagdeel van een hamer^slijpmachine de vorm van een langwerpige platte rechthoekige staaf van zacht staal. De slagdelen staan bloot aan snelle slijtage als gevolg van de slijpwerking en daarom worden zij voor het vergroten van de levensduur normaal onderworpen aan een hardingsproces.

15 Daar echter de slagdelen bij het gebruik continu bloot staan aan schokken of stoten is gebleken dat zij niet door en door het gehele metalen lichaam moeten worden gehard, daar het metaal dan bros wordt en de neiging heeft te breken door de stoten waaraan de slagdelen blootstaan. Daarom geeft men de slagdelen normaal een harde oppervlaklaag door carbo- u 20 neren en/of door bekleding met een harde laag, met gebruikmaking van bekende technieken. Zoals bekend is kan met de bekende carboneertechnieken de harding slechts worden bereikt tot een beperkte diepte onder het oppervlak van het onderdeel. Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een carboneerwerkwijze waarmee een onderdeel tot een grotere effectie-25 ve diepte kan worden gehard dan tot nu toe mogelijk was, zodat de levensduur van het onderdeel wordt verlengd.

De werkwijze voor het carboneren van een stalen onderdeel volgens de uitvinding bestaat in het vormen van een aantal gaten of uitsparingen in een deel van het te harden oppervlak voordat het 30 onderdeel wordt onderworpen aan de carboneerwerkwijze. Daardoor worden bij het carboneren de binnenvlakken van de gaten of uitsparingen gehard tot de normale carboneerdiepte in alle richtingen in het lichaam van het onderdeel. Daarbij wordt een gecarboneerd "eiland” gevormd rondom elk gat of elke uitsparing en het effect daarvan is alsof het onderdeel was 35 gecarboneerd tot een diepte gelijk aan de diepte van de gaten of uitsparingen als extra diepte ten opzichte van de normale carboneerdiepte.

De gaten of uitsparingen hebben bij voorkeur gelijke afmetingen en zijn aangebracht volgens een regelmatig patroon over het te carboneren oppervlak.

40 Bij voorkeur is de afstand tussen aangrenzende gaten of 8204 753 • * - 2 - uitsparingen ongeveer gelijk aan of kleiner dan twee maal de normale carboneerdiepte, zodat het gecarboneerde oppervlak rondom elk gat of elke uitsparing het gecarboneerde oppervlak rondom een aangrenzend gat of uitsparing ontmoet.

5 Evenzo is bij een gat of uitsparing nabij een rand van het onderdeel de afstand tussen hét gat of de uitsparing en de rand bij voorkeur gelijk aan of kleiner dan twee maal de normale carboneerdiepte.

Elk gat of elke uitsparing kan een cirkelvormige dwarsdoorsnede hebben en zij kunnen gelijke diameters hebben. Bij blinde gaten is de 10 bodem van elk gat bij voorkeur vlak en hebben de gaten bij voorkeur ongeveer gelijke diepte.

In het geval dat het stalen onderdeel een slagdeel is voor een hamerslijpmachine, bestaande uit een langwerpige platte rechthoekige staaf, kan de werkwijze bestaan in het vormen van een rij blinde gaten 15 langs tegenover elkaar liggende langszijranden van de staaf, grenzend aan elk einde daarvan, voordat de staaf aan de carboneerwerkwijze wordt onderworpen.

De uitvinding omvat ook een metalen onderdeel en in het bijzonder een slagdeel voor een hamerslijpmachine, gevormd volgens de nieuwe 20 werkwijze.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van een slagdeel behandeld met de werkwijze volgens de uitvinding is weergegeven.

Fig. 1 is een schematische vertikale doorsnede door een hamer-25 slijpmachine .

Fig. 2 is een doorsnede door een einddeel van een slagdeel van de machine van fig. 1.

Fig. 3 is een zij-aanzicht op het einde van het slagdeel van fig. 2.

30 Fig. 4 en 5 zijn gedeeltelijke doorsneden op grotere schaal door delen van het slagdeel, waarin de gecarboneerde gebieden zichtbaar zijn.

Fig. 1 toont schematisch een bekende vorm van een roterende hamerslijpmachine. De machine heeft een vaste holle cilindrische kamer 10, waarin te slijpen materiaal wordt toegevoerd via een bovenste inlaat 35 11. Een rotor 12 is coaxiaal roteerbaar binnen de kamer 10 en aan de omtrek van de rotor zijn een aantal op gelijk afstanden aangebrachtè slagdelen 13 gemonteerd. Bij de weergegeven uitvoeringsvorm zijn vier slagdelen aangebracht, hoewel ook een ander geschikt aantal kan worden gebruikt. Elk slagdeel 13 heeft de vorm van een langwerpige vlakke recht-40 hoekige stalen staaf, voorzien van een montagegat 14 nabij elk einde ervan.

8204 753 1! ι, ί , - 3 -

De gaten 14 verschaffen de middelen waarmee elk van de eirde van het slagdeel kan worden bevestigd aan de rotor 12, zoals bijvoorbeeld aangegeven bij 15, zodat het slagdeel radiaal van de rotor naar buiten steekt met zijn top op korte afstand van de omtrekswand van de kamer 10.

5 De slagdelen vegen daardoor langs de wand van de kamer wanneer de rotor roteert Hierdoor wordt het materiaal geslepen door de met hoge snelheid uitgeoefende stootkrachten van de ronddraaiende slagdelen 13.

De onderste helft van de omtrekswand van de kamer 10 heeft de vorm van een zeef 16, zodat wanneer het materiaal, dat in de kamer 10 wordt 10 geslepen, voldoende in afmetingen is teruggebracht, het door de zeef 16 passeert naar een uitlaat 17.

Het is duidelijk dat de slijpbewerking wordt uitgevoerd door de radiaal uitstekende voorrand van elk slagdeel, aangegeven met 18 in fig.1, welke rand met hoge snelheid door het materiaal 19 beweegt.

15 Deze voorrand 18 staat daardoor bloot aan de schurende eigenschappen van het materiaal dat .wordt geslepen en ondergaat daardoor slijtage.

De slagdelen worden in het algemeen vervaardigd van platte staven van zacht staal met een dikte van ongeveer 6 mm en met een breedte tot ongeveer 60 mm. De lengte van de slagdelen kan variëren afhankelijk 20 van het speciale ontwerp van de hamerslijpmachine. Het staal kan staal met de kwalificatie En 32B zijn. Doordat twee montagegaten 14 aan tegenovergestelde einden van elk slagdeel zijn aangebracht kan het slagdeel worden omgedraaid om zijn langshartlijn of van eind naar eind, zodat elk van de vier hoeken van het slagdeéLbij de rotatie van de rotor 25 de voorrand kan vormen. Hierdoor wordt de levensduur van elk slagdeel viervoudig verlengd, daar wanneer een hoek is gesleten het slagdeel anders kan worden geplaatst, zodat dan een andere hoek de voorrand vormt.

Voor het verlengen van de levensduur van elke hoek van het slagdeel geeft men de slagdelen in het algemeen een hard oppervlak met bekende carbo-30 neertechnieken en/of door het aanbrengen van een harde bekleding, d.w.z. door het oplassen van hard materiaal op de hoekranden van het slagdeel.

Zoals hierboven is gezegd is het van belang dat het slagdeel niet door en door wordt gehard, daar het metaal dan bros wordt en kan breken door de stoten waaraan de slagdelen worden onderworpen.

35 Daarom worden de slagdelen normaal gecarboneerd. Het is bekend dat hierbij het materiaal wordt verhit in een koolstofhoudend medium voor het carboneren van het materiaaloppervlak tot een zekere diepte, gevolgd door het afschrikken van het materiaal. Bij het bekende proces is de diepte van de gecarboneerde laag normaal gelegen tussen 0,5 en 1 mm en kan 40 deze laag een oppervlaktehardheid hebben tot HV 830.

8204753 - 4 - '.

Volgens de uitvinding worden echter in de zijrandvlakken van elk slagdeel, nabij de einden daarvan, een rij blinde gaten 20 volgens fig. 2 en 3 aangebracht. Elk gat 20 is cirkelvomig in doorsnede en heeft een vlakke bodem terwijl alle gaten de zelfde diepte hebben. Bij het weerge-5 geven uitvoeringsvoorbeeld, waarbij het slagdeel een breedte van ongeveer 50 mm en een dikte van 5 mm heeft, zijn de gaten ongeever 2,5 mm diep en hebben een diameter van 2,5 mm. De gaten worden gevormd door boren of op andere wijze, in de randen van het slagdeel, vóór het carboneren. Daardoor worden ook bij het carboneren de binnenvlakken van de gaten 10 gecarboneerd tot een diepte van o,5 tot 1 mm. Hierdoor wordt een gecarboneerd "eiland" rondom elk gat gevormd, zoals is weergegeven in fig. 4 en 5, waarin de gecarboneerde laag door kruisarcering is aange-' geven. De afstand tussen aangrenzende gaten 20 en de afstand tussen elk gat en de aangrenzende rand van het slagdeel is ongeveer gelijk aan twee 15 maal de carboneerdiepte, zodat de gecarboneerde gebieden elkaar ontmoeten. Daardoor is het effect in hoofdzaak gelijk aan dat alsof het oppervlak 21 van het slagdeel was gecarboneerd tot een diepte van tenminste ongeveer 3 mm, d.w.z. tot de diepte van de gaten 20 plus de normale carboneerdiepte.

Gebleken is dat deze carboneerwerkwijze met zijn grotere diepte 20 een belangrijke verlenging veroorzaakt van de levensduur vein de slagdelen.

Het is duidelijk dat andere vormen, afmetingen en opstellingen van gaten in de slagdelen kunnen worden aangebracht vóór het carboneren, zodat de weergegeven opstelling slechts als voorbeeld dient. Ook is de uitvinding niet beperkt tot de productie van slagdelen voor hamerslijp-25 machines maar ook toepasbaar op willekeurige metalen onderdelen waarvan het gewenst is deze te carboneren tot een grotere diepte dan die welke met de bekende technieken bereikbaar is.

Wanneer de slijpmachine van de soort van fig. 1 werkt met slagdelen volgens de uitvinding vullen zich de gaten 20 met samengeperst 30 materiaal, dat geslepen wordt, zoals is aangegeven bij 22 in fig. 4 en 5. Hierdoor wordt het vlakke ononderbroken buitenvlak van elk slagdeel weer hersteld.

8204753

Claims (10)

1. Werkwijze voor het carboneren vein een stalen onderdeel, gekenmerkt door het vormen van een aantal gaten of uitsparingen (20) in een deel van het te harden oppervlak (21) voordat het onderdeel (13) wordt onderworpen aan het carboneren, waardoor tijdens het carboneren de 5 binnenvlakken van de gaten of uitsparingen (20) worden gehard tot de normale 'carboneerdiepte, in alle richtingen in het lichaam van het onderdeel.

2. Werkwijze volgens conclHsie 1, met het kenmerk, dat de gaten of uitsparingen (20) gelijke afmetingen hebben en zijn aangebracht 10 volgens een regelmatig patroon op het te carboneren oppervlak.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de afstand tussen aangrenzende gaten of uitsparingen(20) ongeveer gelijk is aan of kleiner dan twee maal de normale carboneerdiepte, zodanig dat het gecarboneerde gebied rondom elk gat of elke uitsparing het gecar- 15 boneerde gebied rondom een aangrenzend gat of uitsparing ontmoet.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk,-dat de afstand tussen een gat of uitsparing en de rand van het onderdeel ongeveer gelijk is aan of kleiner is dan tweee maal de normale carboneerdiepte.

5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat elk gat of elke uitsparing (2D).een cirkelvormige dwarsdoorsnede en gelijke diameter heeft.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gaten (20) blinde gaten zijn en ongeveer gelijke diepte 25 hebben.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het stalen onderdeel een slagdeel (13) is voor een harner-slijpmachine, bestaande uit eenlangwerpige vlakke rechthoekige staaf, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het vormen van een reeks 30 blinde gaten (20) langs tegenover elkaar liggende langszijranden (21) van de staaf, nabij elk einde, voordat de staaf aan het carboneerproces wordt onderworpen.

8. Gehard stalen onderdeel gevormd met de werkwijze volgens 35 een der voorgaande conclusies.

9. Slagdeel voor een hamerslijpmachine, gevormd met de werkwijze volgens een der conclusies 1 tot 7.

10. Slagdeel voor een hamertslijpmachine, bestaande uit een 8204753 - 6 - langwerpige/ vlakke, rechthoekige stalen staaf, gekenmerkt door een rij blinde gaten (20) langs tegenover elkaar liggende langszijremden (21) van de staaf, nabij elk einde daarvan, waarbij het slagdeel is gecarboneerd en de binnenvleikken van de gaten (20) zijn gehard tot de 5 carboneerdiepte in alle richtingen in het lichaam van de staaf. 10 82 0 4 753