STAHŁ i i i EISEN
M Z E IT S C H R IF T
FUR DAS DEUTSCHE EISENHU t TENWESEN.
Nr. 48. 2. Dezember 1926. 46. Jahrgang.
Betriebserfahrungen mit einem Elektroofen im GieBereibetriebe.
Von R u d o lf G e n w o in. W etter.
( Betriebsergebnisse. Beschreibung des Lichtbogenofens und seiner Arbeitsweise. Angaben uber Einsatz und Erzeugnis. Gegenuber stellung der Gestehungskosten im Konverter- und Elcktroofenbetrieb. Schmelzen von syn-
thetischem Roheisen. Graugit/3 und Tempergufi im Elektroofen.) (Hierzu Tafel 19.)
W
ahrend des Krieges h atte die D eutsche M aschinenfabrik, A .-G ., D uisburg, ihre GieBerei
betriebe in W etter fast ganz auf die Erzeugung von StahlguB um gestellt. Zu diesem Zw ecke wurden fiinf Bessemerbirnen eigener B au art aufgestellt, drei in Verbindung m it vier Kuppelófen in der bahnseitig gelegenen alteren EisengieBerei und
zwei m it zwei Kuppelófen in der rulir- seitig gelegenen GroBgieBerei. Nach Be- endigung des K rieges beschloB m an, die letzteren beiden Birnen stehen zu lassen und eine H alle der fruheren GroBgieBerei ais StahlgieBerei zu be- nutzen, um rasch zuliefernde StahlguB- stiicke, die in vielen Fallen von anderer Seite nicht zu beschaffen w aren, selbst gieBen zu konnen. In den folgenden Jahren starker B esehaftigung lernte man den Vorteil, eine eigene StahlgieBerei zu besitzen, w eiter schatzen, und man beschloB, sie beizubehalten.
Die Bessemerei verm ag bei gutem Einsatz und bestem Schm elzkoks einen StahlguB zu liefern, der normalen An- spruchen genugt. Das gilt in erster Linie fiir weichere Sorten, bei harteren aber versagt der Bessem erstahl schnell, w e
niger wegen unzureichender ZerreiB- festigkeit und D ehnung, ais wegen ungeniigender Sch lagfestigkeit, auf die es bei hoch beanspruchten Maschinen- teilen in erster Linie ankom m t.
E s sei bem erkt, daB es allerdings Bessemereien gib t, die hochwertigen StahlguB herstellen; diese miissen je doch m it teuerem E in satz arbeiten und fiir ausgewahlten K oks Aufpreise sowie hohe F rach ten zahlen. Ohne diese
verteuernden Sonderaufwendungen ist es aber im allgemeinen schwierig, in der Birne StahlguB m it weniger ais 0,06 bis 0,07 % P und 0,08 % S zu erzeu- gen. Im handelsiiblichen Bessem er-StahlguB sind sogar noch hóhere W erte hierfur keine Seltenheit;
solcher StahlguB ist hohen Beanspruchungen und starken Sto Ben nicht gewachsen.
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Von der M oglichkeit, den Schwefelgehalt durch eines der bekannten E ntschw efelungsm ittel zu er- niedrigen, wurde m it E rfolg Gebrauch gem acht. Die A nwendung ist aber nicht billig und m acht den Betrieb um standlich. Gegen den hohen Phosphor- gehalt gibt es kein M ittel, und Bessemereien sind stets
abhangig von den Zufalligkeiten, die m it der K o ks- belieferung zusammenhangen.
D a die heutige E n tw icklu ng im M aschinenbau auf m óglichste Erleichterung der Bauw eise hindrangt.
die einen W erkstoff von hochsten E igensch aften voraussetzt, wurde beschlossen, die Bessem erei durch eine Elektroofenanlage zu ersetzen. D azu erm utigte
216 Abbildung 1. Elektroofen Bauart De mag.
1698 Stahl u n d Eisen. Betriebserfahrungen mit einem Elektroofen. 46. Ja h rg . N r. 48.
auch noch der grofie Anfall an Stahlspanen der eigenen Werke. Es kam der In A bb. 1 dargestellte Ofen eigener B auart von 3 bis 4 t Fassung zur Aufstellung, dessen gesamte elektrische Ausrustung von der A E G . stammt. Die Unterbringung der ganzen Anlage in dem vorhandenen Gebaude diirfte insofern beachtlich sein, ais sie ein Beispiel daftir gibt, auf weich engem Raum eine Elektroofenanlage zusam m engedrangt werden kann, ohne die nótige Uebersiclitlichkeit vermissen zu lassen und die Bedienung zu erschweren.
Der zur Verfugung stehende Raum (Abb. 2) war einerseits durch die K onyerter und dereń Geblase, anderseits durch eine H auptdurchfahrt durch ajle GieBereihallen begrenzt. Hieraus ergab sich die in der Abbildung ersichtliche Anordnung, wobei der Transformator in einem ganz engen R aum dicht neben dem Ofen und auf H u ttenflur aufgestellt wurde,
Abbildung 2. Gesamtanordnung der Elektroofenanlage.
wahrend die ganze H ochspannungsschaltanlage nebst Drosselspule iiber dem Beschickungsraum in einem ZwischengeschoB untergebracht werden muBte. Die Unterbringung des Transform ators in diesem engen Raum m acht eine ausreichende L uftkiihlun g un- moglich, und es wurde daher eine Oelruckkiihlanlage yorgesehen, die sonst bei Transform atoren dieser GroBe, namlich 1000 k V A Dauerleistung, noch nicht ublich ist. Das Schaltpult und alle vom W arter zu bedienenden Schalteinrichtungen sind in einem ver- schliefibaren, vollig yerglasten Raum untergebracht, dessen Lage aber eine gute Beobachtung des Ofens erm oglicht und einen besonderen Steuerm ann un- nótig m acht.
Um auch ku rz auf die H auptm erkm ale des Ofens selbst einzugehen, sei erwahnt, daB der Ofen m it drei Graphitelektroden von 225 mm O arbeitet, die auf
der ganzen stromfuhrenden Lange zwischen Klem m e und Deckelgewolbe von einer Kiihl- und Dichtungs- yorrichtung umgeben und so gegen L uftzu tritt geschutzt sind. Infolgedessen ist der Elektroden- abbrand auBerordentlich gering; der Gesam tver- brauch an Elektro den wurde bisher m it fast genau 4 kg fiir je 1000 kg Stahl festgestellt.
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Abbildung 3. Arheitsverhaltnisse am 3-t-Ofen bei Leer- lauf-Elektroden-Spannung = 94,5 V ohne Drosselspule.
D a auch die Tiire infolge eines wassergekiihlten Turrahm ens, dessen oberer Querbalken tibrigens durch das ganze M auerwerk in den Ofen hineingefuhrt ist, sehr dicht schlieBt, findet wahrend der ganzen Schm elzung ein lebhafter G asaustritt unter der Tiire statt, die daher m eist zu diesem Zw eck um einen kleinen Spalt offen gehalten wird, ein Beweis daftir,.
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J ___ i__ J _____i___i___i___ i____ i___l_____ i Z«ss£=
3 0 0 720 7000 7YVO 7000A /A Abbildung 4. Arbeitsverhaltnisse am 3-t-Ofen bei Leer- lauf-Elektroden-Spannung = 104 V ohne Drosselspule.
daB wahrend des Ofenganges keinerlei L u ft angesaugt wird.
Die elektrische Schaltanlage ist so eingerichtet, daB man von den vier am Transform ator erzielbaren Sekundarspannungen von 180, 164, 104 und 95 V drei betriebsm aBig wechseln kann. V erw andt werden 180 oder 164 V zum Einschm elzen, fiir das Fertig- m achen je nach B edarf die beiden niedrigen Span
nungen. Beim A rbeiten m it diesen niedrigen Span
nungen wird die bereits erwahnte Drosselspule iiber-
2. Dezember 1926. Betriebserfahrungen mit einem Elektroofen. S tah l u n d Eisen. 169^
briickt, da hierbei die groBtmoglichen StromstóBe noch nicht iiber ein zulassiges MaB auch ohne Drossel- spule hinausgehen. A bb. 3, 4 und 5, die nach dem von E . R i e c k e 1) vorgeschlagenen MeBverfahren ausgearbeitet sind, zeigen die elektrischen Arbeits- verhaltnisse des Ofens bei diesen drei Spannungen.
In diesen Abbildungen bedeuten:
L = zugefuhrte Energie in kW Li = Lichtbogenenergie in kW Lwr = Verlustenergie in kW
_ Leerlaufspannung
Et = rhasenspannung in Yolt = --- -- ---- Y 3 oder = - - - • Leerlauf- 1
V 3 spannung El = Lichtbogenspannung in Yolt
C0SCP kVA
in = Nennstrom = 3500 Amp.
ik = KurzschluBstrom.
Abbildung 6. Schmelzschaubild des Ofens.
Die Regelung der E lektroden erfolgt wahrend des ganzen Ganges der Schm elzung selbsttatig, und zwar mittels reinelektrischer Regelvorrichtung, die inso- fern bem erkenswert sein diirfte, ais sie in dieser Form hier erstm alig von der A E G . ausgefuhrt wurde. Zur
!) Ber. Stahlw.-Aussch. V . d. Eisenh. N r. 102 (1925).
Zugfestigkeit D ehnung Einschnij
kg /m m 2 % %
38 36 64
49 32 56
52 25 41
63 21 28
74 16 17
Bem erkensw ert ist die nachfolgende Gegeniiber- stellung der Kosten fiir eine Tonne fliissigen Stahles
Y erstellung jeder Elektrode dient ein G leich strom - m otor, der durch eine Dynam om aschine in Leonard ~ schaltung gespeist wird. Die drei Dynam os und die zugehorige Erregerm aschine werden durch einen gemeinsamen Drehstrom m otor angetrieben. Jede D ynam om aschine besitzt zwei frem derregte Feld- w icklungen im K rafteverhaltnis 1 : 2 einander ent- gegenwirkend. Die eine W icklung ist konstant fremd erregt, die andere wird durch einen Tirrill-R egler im A bhangigkeit von dem konstant zu haltenden E lek - trodenstrom gesteuert, so daB die Elektrodenm otoren im H ub- und Senksinne laufen, je nachdem , ob die eine oder andere Feldw icklung der Dynam o starker erregt ist. Diese Regelvorrichtung h at den V orteil, daB fiir jede E lektrode nur ein einziger kleiner K o n ta k t im Tirrill-Regler vorhanden ist, der kaum einer A b nutzung ausgesetzt ist. Tatsachlich arbeitet die ganze E inrichtung seit Inbetriebsetzung des Ofens ohne jede Storung. A bb. 6 zeigt ein bezeichnendes Schm elz
schaubild des Ofens. D er Ofen kam Ende A u gu st 1925 in B etrieb und h at bis je tz t m ehr ais 1000 Schm el
zungen gem acht. E r ist basisch zugestellt, und zw ar ist die Zustellung des ganzen OfengefaBes in Dolom it auf- gestam pft. Das Deckelgewólbe besteht wie iiblich aus Silikaform steinen und erreicht bei aufm erksam er Bedienung ohne weiteres eine Lebensdauer von 100 Schmelzungen. Aufm erksam e Bedienung ist insofern notig, ais nicht versaum t werden darf, rechtzeitig von der hohen Einschm elzspannung auf die niedrige Arbeitsspannung um zuschalten, weil bei flussigem B ad und hoher Spannung das Gewolbe durch die E inw irkung der langen Lichtbogen rasch leidet. Ais E in satz werden fast nur Stahlspane und die eigenen Trichter benutzt. Gewohnlicher StahlguB kann hergestellt werden, ohne die erste Schlacke zu ziehen. D er Phosphorgehalt bleibt dann immer unter 0,04, der Schwefelgehalt unter 0,035 % . B ei Schm el
zungen fur hochbeanspruchte Stiicke oder fu r solche m it scharfen Abnahm ebedingungen wird natiirlich die erste Schlacke sauber abgezogen, so daB Phosphor und Schwefel beliebig weitgehend entfernt werden konnen. Die physikalischen E igenschaften des E lektro- ofenstahlgusses sind bekannt. E s seien nachstehend nur kurz die leicht erreichbaren Festigkeitsw erte fiir yerschiedene StahlguBarten genannt:
UffCt V
so
80 70
SO
ći700 WOO _L
i% = sv fo4 70000s4 fa=27QO O 570 77W 777ff ĆĆSO WA Abbildung 5. Arbeitsverhaltnisse am 3-t-Ofen bei Leer- lauf-Elektroden-Spannung = 164 V m it Drosselspule.
1700 Stahl u n d Eisen. Betriebserfahrungen mit einem Elektroofen. 46. Jahrg. N r. 48.
aus der Bessemerbirne und aus dem Elektroofen.
Auch im vorliegenden F ali trifft die viel verbreitete Meinung, der Elektroofen arbeite teurer, nicht zu, -so daB die Giitesteigerung ais reiner Gewinn gebucht
"werden kann.
K o n y e r t e r b e t r ie h bei 16 t S ta h l ta g lic h . iE in s a tz :
250 kg Hamatit-Roheisen . 95,— M lt = 23,75 M 200 „ eigene Trichter . . 43,— M /t = 8,60 M 250 ,, Schienenstiicke,
Federn usw. . . . 50,— M /t = 12,50 M 300 „ Kernschrott, klein
geschnitten . . . . 46,— M /t = 13,80 M 58,65 M Bei 15 % Gesamtabbrand ist das l,175fache zu
s e tz e n ... = 68,91 M Z u s a tz :
6 kg Ferrosilizium 45prozentig . . . . 1,29 M 12 kg Ferromangan 80 ,, . . . 3,85 M 200 g Aluminium ... 0,42 M L o h n e :
fiir Ofenleute, Blaser, Masehinisten,
Pfannenleute und M a u r e r ... 4,80 M Kuppelofenkoks 18 % Tom Einsatz 24,45 M /t . 5,18 M Birnenkoks ... 0,96 M K a lk s t e in ... 0,76 M K r a ftv e r b r a u c h :
Konverter und K u p p e lo f e n ... 1,55 M Instandhaltung von Kuppelófen-Konvertern,
Schmierung, Reparaturen usw... 5,20 M Selbstkosten fiir die t fliissigen Stahles ohne
Tilgung und Yerzinsung... 92,18 M E le k tr o o fe n b e tr ie b b e i 15 t S t a h l t a g lic h . E in s a tz :
333 kg T r ic h te r ... 43,— M /t — 14,32 M 667 kg S p a n e ... 34,— M ft = 22,72 M 37,04 M Bei 4,5 % Abbrand ist das l,05fache einzu-
s e tz e n ... = 38,89 M Z u s a tz :
4 kg Ferromangan 80proz. 321,— M /t - 1,28 M 6,5 kg Ferrosilizium 45proz. 215,— M /t —■ 1,40 M 200 g Aluminium ... 0,42 M Lóhne fiir Ofenpfannenleute, Schmelzer . . 2,59 M Stromkosten: 796 kW st je 4,3 P f... 34,23 M Elektroden: 4 kg je 1,78 M ... 7,12 M Kalk, FluBspat, Hammerschlag, Erz . . . . 0,94 M Dolomit, Teer, Magnesit ... 0,98 M Deckelerneuerung, einschl. Mauerlohn . . . 1,50 M Kiihlwasser, Schmierung, Instandhaltung . . 0,70 M Selbstkosten fur die t fliissigen Stahles ohne
Tilgung und Y erzinsung... 90,05 M
Der in dieser Aufstellung angegebene Strompreis von 4,3 Pf. ist der Durchschnittspreis bei Verwendung von Tag- und Nachtstrom. D er angegebene Strom- yerbrauch von 796 kW st/t ist natiirlich ebenfalls der gesamte Durchschnittsverbrauch der Erzeugung. E r erscheint yielleicht etwas hoch gegenuber vielen im Schrifttum iiber Elektroofen genannten Zahlen. Es wird jedoch stets der Strom zum Einschmelzen ge- messen, d. h. also bis zum vollstandigen Fliissig- werden der Schmelzung, und dieser liegt m it groBer GleichmaBigkeit etwas unter 500 kW st/t; dagegen ist der Strom verbrauch fiir das Fertigm achen sehr ver- schieden. Dies hangt natiirlich damit zusammen, daB die Analyse des auBerlich gleichartigen Schrottes stark wechselt, daB sehr yerschiedene Sorten von
StahlguB hergestellt werden mussen, daB z. B. fur den GuB kleiner Massenartikel besonders heiBer Stahl gebraucht wird, und daB auch die Warme- verluste des Ofens bei neu aufgelegtem Deckel und frisch aufgestam pften Wanden merklich geringer sind ais nach starker Abnutzung. So zeigen giinstige Schmelzungen einen Gesamtstromverbrauch von wenig uber 600 kW st, wahrend gelegentlich ungunstige iiber 1000 kW st/t brauchen.
D a in jiingster Zeit auch die Yerbesserung des Graugusses durch den Elektroofen immer mehr Auf- nahme findet, sei erwahnt, daB auch bei der Demag fiir besondere Zwecke von diesem Verfahren Gebrauch gem acht wurde. Bezeichnende Ergebnisse sind z. B .:
1. E insatzanalyse 3,5 % C, 1 ,5 5 % Si, 0,14 % r S, E n d an alyse 3 ,3 5 % C, 1 ,6 4 % Si, 0 ,0 6% S, Ein- schaltdauer 40 min, Strom verbrauch 136 kW st/t.
2. Einsatzanalyse 3,45 % C, 2,44 % Si, 0,086 % S, Endanalyse 3,25 % C, 2,48 % Si, 0,03 % S, Einschaltdauer 55 min, Strom verbrauch 167 kW st/t.
A bb. 7 (s. Tafel 19) zeigt das Schliffbild des Kuppel- ofeneisens und A bb. 8 (s. Tafel 19) das Schliffbild des im Elektroofen nachbehandelten Graugusses der letztgenannten Schmelzung in 200facher VergróBe- rung.
E s wurde auch versucht, GrauguB unmittelbar im Elektroofen synthetisch herzustellen, indem ais E insatz nur Stahlspane und K oks yerwendet wurden.
Trotz dieses billigen Einsatzes wird aber das Yer
fahren infolge der hohen Strompreise zu teuer, da der Strom verbrauch natiirlich ungefahr der gleiche wie fiir StahlguB ist. Praktische Bedeutung gewinnt das Verfahren bekanntlich nur in Gegenden mit hohem Roheisen- und niedrigem Strompreis. Das Erzeugnis hat den Anforderungen durchaus entsprochen. Abb. 9, 10 und 1 1 (s. Tafel 19) zeigen Schliffbilder solchen synthetischen GuBeisens ebenfalls in 200facher Ver- groBerung.
Zusammensetzung und Eigenschaften sind in der folgenden Zusammenstellung wiedergegeben:
1. 2 ,6 8 % C, 0 ,8 1 % Mn, 1 , 5 % Si, 0,06% P, 0,035 % S, Biegefestigkeit 69,7 kg/mm2, Durch- biegung 18 mm.
2. 2,4 % C, 0,7 % Mn, 2,63 % Si, 0,065 % P, 0,018 % S, Biegefestigkeit 69 kg/mm2, Durchbiegung 12 mm.
3. 3,1 % C, 0,84 % Mn, 1,29 % Si, 0,093 % P, 0 ,0 3 5 % S.
A uch TemperguBeisen wurde auf diesem synthe
tischen W ege aus Stahlspanen und K oks hergestellt.
Eine Analyse zeigte beispielsweise 2,5 % C, 0,05 % Mn, 0,8 % Si, 0,053 % P , 0,025 % S. D a sich der Temper
guB aus dem Elektroofen durch niedrigen Schwefel
gehalt auszeichnet, der wegen des friiheren Zerfalles des Karbids eine niedrigere Gluhtem peratur und kiirzere Gliihdauer ermoglicht, ist zu erwarten, daB dieses Verfahren m it R iicksicht auf den billigen E insatz bei gunstigen Strompreisen FuB fassen wird.
TemperguBschinelzungen, die aus dem bekannten Spezialeisen der K upferhutte und Stahlspanen er- schmolzen wurden, zeigten z. B. folgende Analysen:
2. Dezem ber 1926. Eine neuzeiłliche Giejier eianlage. Stah l u n d Eisen. 1701
1. 3,05 % C, 0,45 % Mn, 0,64 % Si, 0,08 % P, 0,032 % S.
2. 2,65 % C, 0,44 % Mn, 0,72 % Si, 0,075 % P, 0,030% S.
3. 2,75 % C, 0,42 % Mn, 0,8 % Si, 0,068 % P , 0,036 % S.
Der Vollstandigkeit halber sei schlieBlich noch ein kleiner Elktroofen von 250 k g Inhalt gleicher B auart erwahnt, der neben dem groBen E lektroofen aufgestellt ist. Dieser Ofen dient zw ar hauptsachlich zu Vor- fuhrungszwecken, h at aber auch fiir Versuchsschmel- zungen schon gute Dienste geleistet.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
A us der Gegeniiberstellung der Betriebsergebnisse des K onverter- und Elektroofenbetriebes geht hervor, daB der E lektroofen fiir die E rzeugung von StahlguB und hochwertigem GrauguB nicht nur bei besonders billigen Strompreisen in Frage kom m t. A u ch fiir die H erstellung von TemperguB bietet er besondere Vorteile dadurch, daB das Erzeugnis wegen des friiheren K arbidzerfalls eine niedrigere G luhtem pera
tu r und kiirzero Gliihdauer erfordert. Dagegen kom m t der Elektroofen zum Erschm elzen von syn- thetischem Roheisen nur bei hohen Roheisen- und niedrigen Strompreisen in B etracht.
Eine neuzeitliche Giefiereianlage,
Von K . S c h u n c k in Bochum.
(Einrichtung einer veralłeten und neuzeitlichen Giefierei. Modellsohreinerei und Modellager.
Gesamtgliederung. Eisen- und Sandfórderung. Sandaufbereitung. Putzerei. Laboratorium.
W ohlfahrtseinrichtungen.)
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ieBereien, insbesondere EisengieBereien, sind in den m eisten F allen M aschinenfabriken an- gegliedert, um dereń B edarf an GuBstiicken zu decken.Wahrend nun die M aschinenfabriken ihre m echa
nischen W erkstatten dauernd der E ntw icklu ng der Technik entsprechend ausbauten, verblieben sehr oft die GieBereien in ihrem althergebrachten Zustande.
Mit einfachen M itteln lieferte ein eingearbeiteter Stamm von Angestellten und A rbeitern brauchbare GuBstiieke. N ich t selten waren die W erkstatten der Maschinenfabrik zeitgem aB eingerichtet, h atten neu
zeitliche Maschinen und W erkzeuge, wahrend die GieBerei in der E n tw icklu ng vollstandig zuriickge- blieben war. H ier sah m an H olzkrane m it Hand-
Die im Jahre 1864 gegriindete M aschinenfabrik befaBt sich ausschlieBlich m it dem B au von Maschinen fiir den Bergbau. Die GieBerei liefert auBer dem B e darf der M aschinenfabrik noch GuBstiieke aller A rt fiir andere W erke. D urch den stetig gesteigerten A b satz der Erzeugnisse war im Laufe der Z eit das Fabrikgrundstiick innerhalb der S tad t zu klein ge- worden. D a auBerdem die Zuleitung eines Bahn- anschlusses unm oglich war, bestand schon in der Vorkriegszeit der Plan, das ganze W erk so zu verlegen, daB einm al ein BahnanschluB und anderseits A u s
dehnung m óglich war. D er K rieg verschob die V er- w irklichung des Planes, und erst im Jahre 1920 konnte m it dem Bauvorhaben begonnen werden. Schmiede,
Abbildung 1. Gesamtansieht der GieBerei.
betrieb, Sandaufbereitung durch H andarbeit, eine Menge H andschiebkarren und infolge Fehlens aus- reichender E n tliiftu n gen Schwaden, R auch und Staub bei jedem GieBen. Die Folgen derartiger R iick- standigkeit blieben nicht aus, und manche alte GieBe
rei muBte nach der Inflationszeit wegen U nw irt- schaftlichkeit geschlossen werden.
N achstehend soli eine neu errichtete GieBerei, die der M aschinenfabrik Gebr. E ick h o ff in Bochum , naher beschrieben werden, die allen heutigen Anforderungen entsprechen diirfte.
Schreinerei m it M odellager wurden aus Betriebs- riicksichten zunachst errich tet und verlegt. F iir die GieBerei waren die A ufgaben durch die bis dahin gem achten Erfahrungen festgelegt. B edingung w ar:
A nfertigung von GuBstiicken aller A rt bis zu 10 t Stuckgew ich t in tadelloser Ausfiihrung bei geringsten unproduktiven Lohnen, Leistungsfahigkeit etw a 8001 je M onat, geraum ige und geniigend helle A rbeits- raum e m it ausreichender H eizung.
D ie Gebaude des neuen W erkes wurden in Eisen- konstruktion m it Zem entbedachung ausgefiihrt. D er
1702 S tah l u nd Eisen. Eine neuzeilliche Giepereianlage. 46. Ja h rg . N r. 48.
Abbildung 2. Modellager.
zur Verfiigung steliende Raum ermoglichte genii- gend breite Wege zwischen den einzelnen Bauten. Bei der Gesamtanordnung der einzelnen Gebaude wurde auf zweckmaBigste Heran- schaffung der Rohstoffe besonders fur die GieBerei und die Schmiede W ert gelegt. Die Eisenbahn- wagen werden unm ittelbar vor den jeweiligen Lager- stellen entleert und jede Zwischenforderung ausge- schaltet. Hauptbiiro und mechanische W erkstatten einschlieBlich Montage und Versuchsstande sollen in nachster Z eit errichtet werden.
Das GieBereigebaude, Abb. 1, h at trotz der groBen Abmessungen durch gu t verteilte Fenster, Lichtbander und aufge- setzte E n tliifter ein gefal- liges AeuBere. In geschick- ter Weise ist die lange Vorderseite durch Einzie- hen der niedrigeren Hallen, insbesondere des Einganges der Arbeiter zu den Um- kleidęraumen, belebt.
Die Modellschreinerei ist m it ausreichenden neu
zeitlichen Holzbearbei- tungsm aschinen ausge- riistet, h at Spaneabsau-
gung, Dam pfheizung, W arm e- und Leim kocheinrich- tung und fertig t auch Modelle fiir GuBbesteller an.
Im Modellager, Abb. 2, wurde durch geeignete Gestelle eine iibersichtliche L ageru ng groBer Modell- mengen geschaffen. Zwischen den einzelnen Gestellen
sind besondere Leitern verschiebbar an
geordnet, so daB jede beliebige Stelle schnell und leicht erreichbar ist. Samt- liche Modelle, gleieh. ob zur Eigenher- stellung gehorend oder den HandelsguB- beziehern, sind karteim aBig verzeichnet und werden auf Anforderung hin in wenigen Sekunden zur Stelle geschafft.
Das ZweckmaBige dieser Einrichtung tritt auf den ersten B lick zutage. Welche Unsummen von Zeit und Geld werden gespart im Vergleich m it der fruher iib- lichen L ageru ngsart! Ausgeschlossen sind auch jegliche Beschadigungen, wie sie fruher o ft durch Umpacken beim Suchen entstanden, ganz abgesehen von den Fallen, wo Modelle im Augen- blick des Bediirfnisses iiberhaupt nicht wiedergefunden wurden.
S c h ro tt- und E is e n / a g e r
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H an d - Form ę r e i j ^ r,
i i I i
Kern m a che r e i
Im GrundriB, Abb. 3, ist die Gliederung des Gebai des erkenntlich. F iir den etw aigen E inbau einer kleine StahlgieBerei ist entsprechender Raum vorgesehei H auptaugenm erk wurde bei den Vorarbeiten ai eine gunstige Losung der An- und A bfu hr geleg Abbildung 3. GrundriB der GieBerei.
2. Dezember 1926. Eine neuzeitliche Gieftereianlage. S tah l u n d Eisen. 1703
Insbesondere sollten E isen und Sand m it geringsten Unkosten zu den Yerbrauchsstellen gefuhrt werden.
Aus diesem Grunde ergab sich eine A ufstellung der Formmaschinen in H alle IV und V (Abb. 4 und 5), wodurch die nachstehend noch naher zu beschreibende Sand-Zu- und -Abfiihrung erm oglicht wurde. Aus dem gleichen Grunde wurde auch die Pu tzerei m it ihren Maschinen und sonstigen Einrichtungen quer zu den Kranbahnen im letzten Teile der einzelnen Hallen untergebracht.
Das Eisen w ird durch die GieBerei nur in einer Richtung, und zwar vom K uppelofen aus zur Form , zur Putzerei und zum Rohteillager gefuhrt. Die ein- gehenden R ohstoffe: Roheisen und GuBbruch, werden durch Laufkran m it Elektrom agneten entladen und innerhalb der Kranbahn gelagert. Roheisen w ird rp- sofort nach E ingang analysiert und gekennzeichnet.
GróBere GuBstiicke werden in einer Fallw erksgrube, unter Verwendung der H ubm agnete, zerkleinert.
GuBbruch und Roheisen, nach Sorten getrennt, werden auf Schm alspurwagen von je 5 t Ladefahig- keit geladen und auf das Gleise hinter dem K u p p el
ofen aufgestellt. E s erfolgt dann das Beladen der Gichtkubel und Verw iegen der einzelnen Satze auf dem davor befindlichen Gleise in der Halle. Die * Schmelzer brauchen wahrend der Schm elzzeit das Gebaude nicht zu verlassen; auch sind die einzelnen Gattierungen leicht zu iiberwachen. K oks und K alk- stein sowie die O fenbaustoffe lagern in Taschen unter . der Maschinenbiihne.
Ein elektrisch betriebener Schragaufzug hebt die Kubel, entladet sie in den Ofenschacht und bringt die leeren K ubel wieder herunter. V orlau fig sind zwei Kuppelofen m it Yorherd und 6 t Schm elzleistung/st aufgestellt (Abb. 6).
Den erforderlichen W in d erzeugen ein Kapsel- und ein Turbogeblase, die in der M aschinenkammer auf der Buhne untergebracht sind. Schreibende W inddruck- und Windm engenm esser geben dauernd AufschluB iiber den Schm elzvorgang.
Das fliissige E isen w ird durch mechanische Ab- stichvorrichtungen in die GieBpfannen abgelassen.
Die GieBpfannen stehen auf Schm alspurwagen, die das Eisen den betreffenden H allen zufiihren. D a zum Fortbew egen und VergieBen acht Dreim otoren- krane m it Fiihrerstand zur V erfiigung stehen, ist die fiir da; GieBen benótigte Zeit verhaltnis2naBig gering. GróBere GuBstiicke werden dann durch Lauf- krane unm ittelbar zur Putzerei am E nd e der betreffen
den H alle gebracht. D ie Form kasten der Maschinen- formerei werden iiber A bdeckroste (s. A bb. 5) ent- leert. D er Form sand w ird durch die darunter befind- liche Schiittelrutsche zur A ufbereitung zuriick- befórdert. GuBstiicke und Abgiisse werden gesondert auf Schalen gesam m elt und zur Pu tzerei bzw . Schmel- .zerei geschafft.
F iir den Form sand ist folgender W eg vorgesehen (s. A bb. 5): D er eingehende Grubensand w ird un m ittelbar vom W agen in Taschen des Sandkellers entladen. In diesen K eller m iindet auch der K an ał fiir alle D am pf-, PreB luft-, Gas- und W asserleitungen, K r a ft- und Schwachstrom kabel. D er Neusand w ird
durch Becherwerke zum Sandtrockenofen gebracht, la u ft dann iiber K ollergang und Sieb, M ischer und Schleuder in den Fertigsandbunker. Eingebaute Becherwerke erledigen selbsttatig jede erforderliche W eiterfórderung.
Der A ltsand la u ft nach dem bereits geschilderten E ntleeren aus der Maschinenformerei gleichfalls der Sandaufbereitung zu. E r w ird iiber den m agnetischen
Abbildung 4. Sandbeforderung in der GieBerei.
Eisenabscheider und ein Sieb zum M ischer und A nfeuchter sowie zur Schleuder in den F ertigsan d bunker geleitet. A uch hier erfolgt jede Fórderung durch eingebaute Vorrichtungen. Die ganze Sand
aufbereitung besteht aus zwei vollstandig getrennten E inrichtungen, die derart einstellbar sind, daB jede gewiinschte Sandm ischung, wie sie fiir die betreffen-
1704 S ta h l u n d Eisen. Eine neuzeitliche Giepereianlage. 46. Ja h rg . N r. 48.
den GuBstucke erforderlich ist, hergestellt werden kann. D er Zusatz an Neusand ist gering, da nur w enig Altsand verlorengeht. Der fertige Sand wird durch E lektro-Laufkatzen m it Fiihrer an den Yor- ratsbunkern in Kubel abgefullt und dann durch Bodenentleerung den Bunkern an den Formmaschinen zugefiihrt. Diese Bunker haben eine verschlieBbare
falls durch Becherwerk zur GieBereiflur gehoben, in K ubel entleert und durch Fiihrerkatze, wie der Modell
sand, zur Verbrauchsstelle gefordert. Der Fiillsand wird in der Handformerei durch bewegliche Ein- richtungen an Ort und Stelle aufbereitet. Der Kern-
Abbildung 5. Maschinenformerei.
Auslaufrinne, aus der der Sand den Form kasten auf der Maschine zulauft.
In der Maschinenformerei wird nur Modellsand gebraucht. Die Sandaufbereitung leistet je Schicht etwa 70 m 3 Modellsand. Die ganze Sandfórderung
Abbildung 6. Kuppelofen.
wird durch zwei L aufkatzen erledigt. In der M a
schinenformerei sind keine Sandhaufen, die gesamte Flachę ist fiir die Maschinen und fertigen Formen frei, W ege fiir Schiebkarrenforderung sind nicht er
forderlich. Neusand fiir die Handform erei w ird eben-
Abbildung 7. Laboratorium.
sand wird durch Becherw erk auf einen Formtrocken- ofen gehoben und lau ft nach dem Trocknen dem M ischkollergang zu.
Das Trocknen der Form en und Kerne geschieht in zwei Trockenkam m ern m it Voithscher Luft- um walzung. Diese Oefen ermoglichen die Yerw endung m inderwertiger Brennstoffe und gleichmaBige Trocknung aller Formen ohne R iicksich t auf ihre Stellung zur Feuerung.
Form en und Form kasten werden in dieser Kam m er sehr geschont.
Die Putzerei enthalt jew eils in jeder Halle die fiir die betreffenden GuBstucke erforder- lichen Maschinen und Einrichtungen.
In [H alle 4 und 5 sind Sandstrahl- Pu tztisch e, Putztrom m el m it Sandstrahlge- blase und Schleifsteine, in H alle 2 ein Putz- liaus m it Freistrahlgeblase aufgestellt. Samt- liche Maschinen und Arbeitsstellen sind einer groBen E ntstaubungsanlage angeschlossen, so daB jede Staubbelastigung verm ieden wird.
D ie geputzten GuBstucke werden auf Schmal- spurwagen iiber eine Gleiswage dem Rohteil- lager zugefiihrt und hier entweder gesammelt oder zur V erladung gebracht.
Neben guten A rbeits- und Fórdereinrich- tungen sind auch die anderen Einrichtungen in bester Ausfuhrung vorhanden. Die Hallen sind durch O berlichter von etw a 30 % der Bodenflache reichlich heli, die groBen Ent- liifter sorgen fiir schnellsten A bzu g der Gase nach jedem GieBen. Eine Hochdruckdam pf- heizung heizt alle H allen in ausgiebiger Weise.
In H alle 6 ist eine Modellschlosserei und R eparaturw erkstatt untergebracht; dort be- find et sich ebenfalls eineM etallgieBerei, die unter Mit- arbeit des Laboratorium s jede gewiinschte Legierung herstellt und fu r 10 t M onatsleistung eingerichtet ist.
E in m ustergultiger Um kleideraum m it genugenden W aschstellen fiir warmes und kaltes W asser, Brause-
R u d o l f G e n w o : Betriebserfahrungen mit einem Elektroofen im Giefiereibetriebe.
„M A H l, UND EISEN“ 1926, Nr. 48. Tafel 19.
X 200
Abbildung 7. Kuppelofeneisen.
x 200
Abbildung 8.
Im Elektroofen naohbehandeltes GuBeisen.
X 200
Abbildung 9. Synthetisches GuBeisen.
x 200
Abbildung 10. Synthetisches GuBeisen.
x 200
A b b ild u n g 11. Synthetisches GuBeisen.
„STAHL UND E IS E N ! 1926 Nr. 48. Tafel 20.
C a rl Irresberger: Gegenwartiger Stand des Schleudergufiverfahrens zur Erzeugung von Druck- und Ablaufrohren.
X 100 x xoo
Abbildung 1. Gefiige eines gesehleu- derten Eisens. (Aetzung m it lOpro-
zentiger Salpeteisaure.)
Abbildung 2. Gefiige des Eisens (Abb. 1) vor dem Sehleudern. (Aetzung m it
lOprozentiger Salpetersaure.)
x 100 X 350
Abbildung 4. Gefiige nahe der Aufien- wand eines gesehleuderten Bohres.
(Aetzung m it lOprozentiger Salpeter
saure.)
Abbildung 5. Gefiige inm itten des Querschnittes der W and eines' ge- schleuderten Bohres. (Aetzung m it
lOprozentiger Salpetersaure.)
X 100 X120
Abbildung 6. Gefiige nahe der Innen- wand eines gesehleuderten Bohres.
(Aetzung m it lOprozentiger Salpeter
saure.)
Abbildung 7. Gefiige eines ausge- gluhten Schleuderrohres.
2. Dezember 1926. Ruttelherd zur Yergiitung von flussigem Gufieisen und Stahl. Stah l u n d Eisen. 1705
badzellen und Kleiderscliranken tragt den gesund- heitlichen Anforderungen Rechnung. In diesem Raume sind Tische und Bankę fiir den A u fen th alt der Arbeiter wahrend der Pausen, Speisewarme- schranke und Kaffeekocheinrichtungen vorhanden.
Ein besonderer Verbandraum ist m it eingebaut.
Im ObergeschoB der H alle 6 befinden sich das Buro des GieBereileiters, Um kleide- und W asch- raume fiir die Angestellten und ein gu t eingerichtetes Laboratorium m it besonderem W iigeraum (Abb. 7).
H ier werden die einzelnen G attierungen festgelegt, der Schm elzvorgang beobachtet und durch regelmaBige Proben der GuB iiberwacht. Nebenher werden alle von auswarts bezogenen S to ffe, insbesondere W erkzeug- und K onstruktionsstahle, Oele usw. laufend gepriift.
A borte m it W asserspiilung, Lager fiir den lau fen den B edarf, Biiros fiir Betriebsleiter und M eister sowie das Laboratorium sind von der GieBerei aus zuganglich. K ein A rbeiter braucht zur E rled igu ng seiner A rb eit oder Bediirfnisse das Gebaude zu ver- lassen.
Die getroffenen technischen E inrichtungen haben sich voll und ganz bewahrt. Es w ird ein Erzeugnis von vorziiglicher Beschaffenheit hergestellt. Die auf- gewandten M ittel fiir die E inrichtungen bringen die vorgesehenen Ersparnisse an unproduktiven Lóhnen.
Die vorhandenen Wo hlfahrtseinrichtungen, B ade- und W aschgelegenheiten werden von der B eleg- schaft in ausgiebiger Weise benutzt und schonend behandelt.
Zuschriften an die Schriftleitung.
(F iir die in dieser A bteilu ng erscheinenden Yeróffentlichungen ubernim m t die Schriftleitung keine Yerantw ortung.)
Ruttelherd zur V ergutung von
Zu dem an dieser Stelle1) zum A bd ru ck gebrachten Vortrage von C. I r r e s b e r g e r m ochte ich bemerken, daB dem leider zu friih dahingegangenen Chef der Stahlhiitte Ignaz Storek in Briinn, H einrich S t o r e k , schon im Jahre 1903, also vor 23 Jahren, ein Verfah- ren zur Erzeugung homogenen Gusses durch oster- reichisches P aten t Nr. 1 4 1 2 5 geschiitzt wurde, das die neuesten Bestrebungen von Dr. D e c h e s n e und der Deutschen Industriewerke in Spandau2) vorweg- nimmt. Die Erfindung H . Storeks betraf ein Ver- fahren, nach welchem der homogene GuB von Eisen oder einem anderen M etali ohne jeden Zusatz auf rein mechanischem W ege gesichert werden sollte.
Nach der P aten tsch rift wird das geschmolzene, sehr fliissige und gu t iiberhitzte M etali nach dem Schm el
zen in einen Tiegel oder eine Pfanne abgestochen, auf eine Vorrichtung gesetzt und m ittels derselben in eine riittelnde und hiipfende Bew egung versetzt.
Dabei wird das fliissige M etali durch das rasche Auf- schlagen, die StoBe und Erschiitterungen in steter Bewegung erhalten, so daB die spezifisch schweren Teilchen des M etallbades sich infolgedessen n atu r
gemaB im unteren Teile des GefaBes sammeln, wahrend die spezifisch leichteren Verunreinigungen, wie Schlacken, schadliche Beim engungen u. dgl., sowie im FluB gebildete Gasblaschen an die Ober
flache gelangen, wo die Verunreinigungen auf ge- wohnte Weise abgeschijpft werden konnen. Das Rutteln wird so lange fortgesetzt, bis sich keine Schlacke oder B lasenbildung mehr zeigt und der FluB zum Gusse reif ist. A us dieser Paten tbesch rei
bung erkennt man ganz deutlich, daB schon damals das Ziel vorschw ebte, die fliissige Schmelze zu ent- gasen und zu desoxydieren, grundlich durchzu- mischen und alle unerwiinschten mechanischen B ei
mengungen unschadlich zu m achen. DaB bei grauem Eisen hierbei auch eine starkę G raphitauflósung und damit verbundene Kornverfeinerung erreicht wurde,
i) Vgl. St. u. E. 46 (1926) S. 869/72.
‘ ) Vgl. auch K a r l Ir r e s b e r g e r : Giefl.-Zg. 23 (1926) S. 355 u n d GieB. 13 (1926) S 425.
flussigem G uBeisen un d Stahl.
ist mir von Augenzeugen der dam aligen R iittelver- suche berichtet worden. Das Verfahren ist auch bei Stahl und anderen M etallen zur Anw endung gebracht worden und h at stets ein reines, g u t vergieBbares M etali ergeben. A uch die Festigkeitseigenschaften, die damals leider nur durch technologische Proben erm ittelt werden konnten, waren sehr bem erkenswert.
Das an sich gu t arbeitende Verfahren wurde jedoch durch die H erstellung von hochwertigem GuBeisen im Flam m ofen etwas verdrangt, weil dabei ein E r zeugnis gewonnen werden kann, das noch verlaBlicher eine gewiinschte Beschaffenheit ergibt. N ur wenn aus dem K uppelófen einmal groBere Stiicke gegossen werden miissen, findet noch eine A rt R iittelbehand- lung in einer groBen, vorgewarm ten GieBpfanne statt.
Irresberger hat also in seinen Vortragen nichts vor- bringen konnen, das nicht schon jahrzehntelang be
kan nt war. W enn aber das R u tteln und Schiitteln von GuBm etall wieder in Aufnahm e kom m t, so ist schon aus Gerechtigkeitsgriinden wohl im m er der Name H einrich Storek dam it zu verkniipfen.
B r ii n n , im Septem ber 1926.
Professor Dr. A . Lissner.
* *
*
D er E inwand von Professor Dr. L i s s n e r , das D e c h e s n e s c h e R iittelguBverfahren bringe nichts Neues, beruht auf der irrigen Auffassung, S t o r e k und D e c h e s n e wurden in der gleichen Weise und m it den gleichen Zieleń ru tteln ; dies ist aber nicht der F ali. Storek w ill nach der Paten tsch rift durch R iitteln in einem Tiegel oder in einer Pfanne die spezifisch leichteren Yerunreinigungen zur Oberflache bringen. E s handelt sich also um eine ausgesprochene E n tm isch u n g . Im Gegensatz hierzu w ill Dechesne durch eine innige D u rc h m isc h u n g des fliissigen Eisens im Yorherd einen m oglichst homogenen GuB erzeugen.
N ach unseren eingehenden Versuchen ist es durch
aus nicht gleichgiiltig, in welcher Weise das R u tteln erfolgt. Man kann die R iittelstoBe zentral und exzen-
x l v i i i. „ 217
1706 Stahl u n d Eisen.
trisch wirken lassen, kann sie yerschieden hoch und yerschieden haufig ausfiihren und kann auBerdem zu den senkrechten Bewegungen wagerechte hinzu- fiigen.
Wahrend Dechesne sich zum Ziele gesetzt hat, den Schwefel mógliehst an Mangan gebunden fein zu verteilen und durch seine Durchm ischung ein gleich- maBiges, d. h. homogenes Gefuge erhalt, begniigt sich Storek dam it, einen Teil der Verunreinigungen des Eisens zu entfernen.
D er Beweis fiir die erzielte H om ogenitat des Dechesneschen Ruttelgusses wird durch Abb. 1 erbracht, die den Bruch eines Eisenklotzes w iedergibt,
A bbildung 1. Bruchflache einer RiittelguBprobe.
der iiberall — am Rand und in der M itte — gleiches Gefuge aufweist.
Bei Storek tritt die E ntgasung verm utlich in erster Linie in der Nahe der Oberflache ein, weil hier der ferrostatische D ruck am kleinsten ist. Dechesne durchm ischt das Eisen und bringt auf diese Weise immer neue Teile der Schmelze an die Oberflache, so daB eine E ntgasung viel besser stattfinden kann, ais wenn, wie es in der Pfanne der F ali ist, die unteren Teile der Schmelze nicht an die Oberflache kommen
46. Jahrg. Nr. 48.
kónnen und daher dauernd unter hohem ferro- statischen D ruck stehen. Abgesehen von den Druck- yerhaltnissen ist auch der W eg, den die Gasblaschen bis zur Oberflache zuriickzulegen haben, in der Pfanne groBer.
In der Paten tsch rift Storeks wird erwahnt, daB das M etali sehr gu t iiberhitzt sein muB. Die D eut
schen Industriewerke, A .-G ., Spandau, haben eben- falls den Versuch unternommen, in der Pfanne zu riitteln, doch muBte dieser schon nach 4 min auf
gegeben werden, weil die Tem peratur des Eisens um 85 0 gesunken war. Eine derartige Riitteldauer ist natiirlich zu kurz. Man miiBte also zur Pfannen- riittelung ein ganz ungewóhnlich stark iiberhitztes Eisen nehmen, um den R iittelvorgang entsprechend lange durchfiihren zu kónnen. E in derartiges Ueber- hitzen ist selbstverstandlich eine groBe wirtschaft
liche Belastung. B ei der Vorherdriittelung flieBt dauernd fliissiges Eisen nach, so daB vom ersten A ugenblick des Einlaufens bis zum Zeitpunkt des Abstechens ununterbrochen geriittelt und geschiittelt werden kann. Man kann auf diesem W ege das Eisen fast eine Stunde lang riitteln, ohne daB die Tem
peratur um mehr ais 1 5 0 abfallt, weil thermisch positive Reaktionen die W axmeverluste durch Strah
lung und Leitung aufheben.
Ohne das Y erd ienst Storeks irgendwie schmalern zu wollen, glaube ich doch, daB jeder, der das Deches- nesche Riittelverfahren in der Praxis gesehen hat, den groBen F ortsch ritt des Riittelns im Vorherd gegeniiber dem R iitteln in der Pfanne zu wiirdigen weiB.
Zum SchluB m óchte ich auch noch die Feststellung machen, daB Dechesne zur Z eit seiner Patentanmel- dung das Storeksche Yerfahren nicht bekannt war, sondern daB er im Gegenteil vollkom m en selbstandig und auf an dereni W ege zu seinem Verfabren ge- langt ist.
S p a n d a u , im Septem ber 1926.
K arl lrresberger.
TJmschau.
Umschau.
Formen von geschlossenen Achsbuchsen fur Eisenbahn- wagen.
Geschlossene Achsbuchsen fiir Eisenbahnwagen konnen, da die Preise, welche die GieBereien dafur er
halten, auBerst gedriickt sind, m it Aussicht auf Gewinn nur auf solchen Formmaschinen hergestellt werden, die mógliehst wenig Bedienung erfordern, dabei aber groBe Leistungen ergeben. Handstampfen, zweimaliges Pressen, Vordrucken des Sandes sind Arbeitsvorgange, fiir die der Arbeiter unnótigerweise K raft aufzuwenden hat und die die Leistung beeintrachtigen. Die Formmaschine muB so ausgebildet sein, daB der Arbeiter nichts weiter zu tun hat, ais den Sand in den Formkasten zu fiillen und die Steuerung der Maschine zu bedienen. Auch das Ein- fiillen des Sandes sollte, wenn irgend móglieh, mechanisch erfolgen.
Zur Herstellung von Achsbuchsen eignen sich daher Formmaschinen m it Hand- oder Druckwasserbetrieb weniger gut, da diese eine Anzahl Handgriffe erfordern, die den Arbeiter ermiiden oder ihm Zeit wegnehmen, denn bei Handformmaschinen muB der Sand m it dem Hand- stampfer yerdichtet werden. D a die Formkasten, in denen die Achsbuchsen geformt werden, ziemlich viel
Sand fassen, dauert das Aufstampfen der Formen mehrere Minuten. Werden PreBformmaschinen yerwendet, so muB wegen der hohen Formkasten der Sand in zwei Stufen gepreBt werden, oder es wird die Form erst teil
weise von Hand gestampft und dann gepreBt, beides Arbeitsvorgange, die viel Zeit erfordern.
Das Handstampfen und Vorstampfen oder das zwei- malige Pressen des Sandes wird vermieden, wenn zum Formen der Achsbuchsen die Kleinriittler m it Wende- platte und PreByorrichtung nach Abb. 1 der Badischen Maschinenfabrik, Durlach, yerwendet werden. Die Maschinen besitzen auBer der Riitteleinrichtung eine Yorrichtung zum Pressen der Form, so daB der Sand nicht allein durch R iitteln yerdichtet, sondern die obere Sandflaclie auch nach dem R iitteln durch Pressen ge- glattet wird. Jegliohe Handarbeit fallt hierbei weg.
Es empfiehlt sich, m it zwei gleichen Maschinen zu arbeiten, um die beiden Formhalften, d. s. Unter- und Oberkasten, zu gleicher Zeit anfertigen zu kónnen. Die Arbeitsweise ist dann folgende: Die beiden Modellplatten fiir Unter- und Oberkasten werden auf den Wendeplatten der Kleinriittler befestigt und auf die Modellplatten die entsprechenden Formkastenteile gelegt. Diese werden m it den Modellplatten durch Keile fest yerbunden, worauf sie m it Formsand gefiillt werden. N un wird der
2. Dezember 1926. Umschau. Stah l u nd Eisen. 1707
A bb ild un g 1. K le in ru ttler m it W endeplatte u n d PreCyorrichtung.
Steuerungshebel auf R utteln gestellt und einige Sekunden geriittelt. Es geniigt eine Riittelung von 4 bis 10 sek.
Nach dem R utteln wird der PreBholm eingefahren, die Steuerung auf Pressen gestellt und hierdurch der auf der Kastenoberflachę lose liegende Sand durch ein kurzes HochstoBen der Eorm gegen den PreBholm yerdichtet.
Nach Senken der Eorm wird der PreBholm ausgefahren, der Wenderahmen um 180° geschwenkt und das Modeli mit Hilfe einer Er.schiitterungsvorrichtung, die das Modeli aus dem Sande lóst, nach oben aus der Form gehoben.
Die Formhalfte ruht nun auf dem Formwagen, wird auf diesem vorgezogen und an den GieBplatz gesetzt. Die zweite Formhalfte wird in derselben Weise fertiggemacht.
Die Kerne werden auf einem Kleinruttler ohne PreB- vorriehtung geformt. Die beiden Kernkastenhalften werden nebeneinander liegend auf dem Wenderahmen festgeschraubt. D ann wird die Formmasse eingefiillt, einige Sekunden geriittelt, die Masse eben gestrichen und eine Platte aufgelegt, die durch Keile m it den Kernkasten
halften fest yerbunden wird. Es wird nun gewendet, so daB die Kernkastenhalften nach unten kommen und die Platte auf dem Formwagen aufsitzt. Nach Lósen der Verklammerung zwischen Platte und Kernkasten werden diese unter Verwendung des seitlichen Handhebels nach oben gehoben, wogegen die beiden Kernhalften auf der Platte liegen bleiben, auf der sie nach dem Trockenofen gebracht werden.
Sollen die Kerne grun yerwendet werden, so wird statt der Trockenplatte eine Zentrierplatte auf die Kern
kastenhalften gekeilt, der Wenderahmen um 180° ge
schwenkt, so daB die Kerne nach unten hangen und die Zentrierplatte auf dem Formwagen aufsitzt. Nach Losen der Verklammerung zwischen Zentrierplatte und Kern
kastenhalften und Hochheben der letzteren liegen die beiden Kernhalften auf den beiden Zentrierplatten.
Werden nun die Formkastenhalften iiber die Kernhalften auf die Zentrierplatten gelegt und diese zusammen m it den Formkasten geschwenkt, so liegen die beiden Kern
halften in den Kastenhalften. Nach Festmachen der oberen Kem halfte in der oberen Formhalfte durch Kern- nagel wird diese aui den Unterkasten gesetzt und die Formen geschlossen.
Der Behalter der Fullvorrichtung fiir die Formkasten wird durch ein Becherwerk oder eine sonstige Fórder- anlage m it aufbereitetem Sand gefiillt. A n dem Auslauf des Behalters ist eine aufklappbare Schaufel angebracht, dereń Fassungsyermogen den Abmessungen des m it Sand zu fiillenden Formkastens angepaBt ist, so daB eine genau abgemessene Sandmenge in den Formkasten gefiillt werden kann, ohne daB der Arbeiter m it der H and Sand zu schaufeln braucht. Die Formleistung wird hierdurch erheblich gesteigert.
Die beschriebenen Kleinruttler konnen auch zur Herstellung jeder A rt sonstiger GuBstiieke dienen, die
sich in Abmessungen halten, welche der MaschinengroBe ent
sprechen. Zur Lei
stung der Maschine sei erwahnt, daB in der Abteilung einer GieBerei, in der dieLa- gerschalen fiir Achs- lager geformt werden, vier Arbeiter in der Schicht 260 Kasten f on 460 X 460mm 1. W . und 200 m m Hohe bzw. 170 m m Hohe fertigstellen. I n je
dem Kasten sind zwei Schalen, so daB 520 Schalen im Gesamt- gewichtvon etwa 3800 kg in jeder Schicht erzeugt werden.
P. F r e c h . Gegenwartiger Stand des SchleuderguBverfahrens zur
Erzeugung von Druck- und Ablaufrohren.
(H ierzu Tafel 20.)
Das SchleuderguBverfahren zur Erzeugung von Rohren hat sich in den letzten fiinf Jahren sowohl in Amerika ais auch in Europa im GroBbetrieb erfolgreich durchgesetzt, so daB es auf yerschiedenen Gebieten der bisherigen Sand- und Lehmformerei in lot- und wagerechten GieBformen bereits ein fast den Lebensnery gefahrdender Wettbewerber geworden ist.
Das Verfahren wurde in seiner praktischen Ausfiihrung an dieser Stelle bereits eingehend besprochen1) und in seinen wissenschaftlichen Grundlagen yon P a r d u n 2) eingehend behandelt. Es wird in groBem MaBstabe nach dem De Layaudschen Yerfahren in Kanada von der National Iron Corporation Ltd. in Toronto, in den Vereinigten Staaten von Amerika von der United States Cast-Iron Pipę and Foundry Co. in Birmingham, Ala., und von der National Cast-Iron Pipę Co. in Birming
ham, Ala., in Jap an von den Tsuda and Company- Werken in Osaka, in Belgien von der Compagnie Gene rale des Conduites d ’Eau in Liittich und in England yon den Stanton Iron Works in Stanton gearbeitet. I n Deutschland hat die Gelsenkirchener Bergwerks-A.-G.
auf ihrem Werke in Schalke die Erzeugung geschleuderter Druck- und Ablaufrohre nach eigenen Patenten m it yollem Erfolge aufgenommen.
Ueber die in England gemachten Erfahrungen liegen hochst bemerkenswerte Yeróffentlichungen seitens der leitenden Manner der Stanton Iron Works yor3). Die fruher gemachten Mitteilungen iiber die Leistungsfahig
keit des Verfahrens in wirtschaftlicher und technischer Hinsicht werden durch diese Veroffentlichungen nicht nur in ycllem Umfange bestatigt, sondern zum Teil sogar recht erheblich iibertroffen. Die Belegschaft arbeitet unter wesentlich gunstigeren Arbeitsbedingungen und yermag dabei das achtfache Ausbringen je Kopf gegenuber der friiheren Sand- und Lehmarbeit zu er- zielen. Trotz Steigerung der Festigkeit der Rohre um durchschnitt lich 70 % wurde es moglich, eine Gewichts- ersparnis von 25 % zu erzielen. Die W irkung des Schleu- derverfahrens auf das Gefiige des E'sens wird durch die beiden Schliffbilder Abb. 1 und 2 (s. Tafel 20) ersichtlich.
E in ausschlaggebender Umstand zum guten Ge- lingen des Verfahrens liegt in der Umdrehungsgeschwin- digkeit der Rohrform. Es besteht fiir jeden Rohrdurch- messer eine gunstigste Drehgeschwindigkeit, die durch Versuche zu ermitteln ist, und der dann die AusfluB- geschwindigkeit des Eisens und die Geschwindigkeit des
1) St. u. E. 44 (1924) S. 121/2.
2) St. u. E. 44 (1924) S. 905/11 u. 1044/8.
8) Foundry Trade J. 33 (1926) S. 23/6 u, 43/8.
1708 S tah l u n d Eisen. U mschau. 46. Ja h rg . N r. 48,
Riickzuges der GieBrinne angepaBt werden mussen.
Fiir die Umdrehungsgeschwindigkeit konnen 240 Umdr.
je min ais unterste Grenze angenommen werden, da unterhalb dieser bei wagerecht angeordneten Formen die Schwerkraft nicht iiberwunden und das Eisen infolgedessen iiberhaupt nicht mehr geschleudert wird.
Von einer gewissen Lrehzahl an werden auf den Rohren auflcrlich sehr flachę Schraubenlinien erkennbar, dereń Steigung von den Geschwindigkeitsverh:iltnissen der Maschine im Zusammenhang m it dem Rohrdurch- messer abhangt. Drchzahlen iiber 400 U m dr./m in sind fur Rohre von etwa 300 mm Innendurchmesser nicht mehr yorteilhaft, da sich das Fliissigkeitsband dann nicht mehr gleichmaBig abwickelt. Ein Teil des Eisens eilt an der Formwand vor, wodurch die Schraubenlinien zum Verschwinden oder zur gegenseitigen Ueberdeckung ge- bracht werden. li as Band des yoreilenden Eisens ist natur- gemaB entsprechend dem Grade seines Voreilens diinner ais das Hauptband, so daB es zum groBeren oder ge- ringeren Teil erstarrt, ehe es sich m it dem ersteren ver- binden kann, wodurch dann KaltschweiBstellen entstehen, Dieses Yoreilcn wird auch durch allzu heiBes Eisen be- wirkt. Fiir Rohre von 100 bis 400 mm Durchmesser hat sich eine GieBtemperatur von 1200 bis 1250° ais best- geeignet erwiesen.
3,5 % C und 3,0 % Si gearbeitet und damit eine eutektische, fiir den SchleuderguB bestens geeignete Schmelze erzielt.
Sehr eingehende Arbeiten iiber die Seigerungser- scheinungen durch Untersuchung von den Rohrproben, entnommenen Spanen zeitigten die in Abb. 3 zusammen- gestellten Ergebnisse. S iliz iu m blieb in gleichmafliger Verteilung; da es sich im Eisen in voller Losung befindet, ist seine Ausscheidung ausgesehlossen. M angan- und E is e n s u lf id sind im y-Eisen unloslich; beide Verbin- dungen haben geringes spezifisches Gewicht, die erstere- zugleich hohen Schmelzpunkt. Beide werden darum unter der Schleuderwirkung im Inneren des Rohrquer- schnittes angehauft. A n den AuBenwanden der Rohre kann infolge der raschen Abschreckung eine Abscheidung nicht zustande kommen. M a n g a n wird, soweit es an Schwefel gebunden ist, m it diesem ausgeschieden. Die iibrige Menge befindet sich in Losung und bleibt darum in gleichmaBiger Verteilung. P h o s p h o r wird an der AuBenwand gehauft. Es ist dies eine Folgę des niedrigen Sehmelzpunktes und des hohen spezifischen Gewichtes des Phosphid-Eutektikums. Dieses Eutektikum seigert unter der W irkung der Fliehkraft durch die erstarrende Masse nach auBen aus. Es erstarrt erst unterhalb 950^
und wird daher unmittelbar unterhalb der erstabge- schreckten Schicht abgelagert. G r a p h it , der nur
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J rn e rs e i/eA bbildung 3. Seigerung (H au fun g) der yerschiedenen Blemente in einem 200- u n d einem 300-mm-Bohre.
Das zu vergieBende Eisen muB folgenden Bedin
gungen entsprechen: Es muB wirklich diinn- und leicht- fliissig zum Auslaufen gelangen; es muB weiter voll- standig in Losung sein, da die Gegenwart irgendwelcher primarer Kristalle eine glatte Innenflache aer Abgiisse ausschlieBen wiirde; es muB in durchaus gleichmaBigem Strom den AusguB der Rinne verlassen. Erwagt man den kleinen Querschnitt und die groBe Lange der AusfluB- rinne, so wird es ohne weiteres klar, daB dickfliissiges Eisen zu Storungen AnlaB geben muB.
Bei der W ahl der chemischen Zusammensetzung des Eisens ist auf dessen Fliissigkeitsgrad, seine Festigkeit und auf die moglichen Abschreckwirkungen Rucksicht zu nehmen. E in gewisser Phosphorgehalt ist der Eiinn- fliissigkeit wegen unerlaBlich. Man kann kaum unter 0,8 % gehen, tu t aber besser, sich der oberen Grenze von etwa 1,5 % zu nahern. Insbesondere bei Rohren yon kleinen Durehmessern ist ein hoherer Phosphorgehalt zu empfehlen. Der Schwefelgehalt, der das Eisen dick- fliissig macht, muB in moglichst niedrigen Grenzen ge- halten werden. Wenn irgendwo, so ist dieses Element hier gefahrlich. Mangan wirkt auf die Abschreckung schad- lich ein und mufl darum gleichfalls auf das mogli chste MindestmaB beschrankt werden. Diinnfliissigkeit und Hartewirkung hangen in hohem MaBe vom Silizium- gehalt ab. Steigender Siliziumgehalt wirkt der A b schreckung entgegen, macht aber zugleich das Eisen dick- fliissiger. M it Rucksicht auf die beim SchleuderguB mehr ais bei anderen GieBverfahren auftretenden Seigerungen ist ein Eisen m it kleinem Erstarrungsintervall anzustreben.
Aus diesem Grunde kann der Siliziumgehalt nur im Z u
sammenhang m it dem Kohlenstoffgehalt bestimmt werden.
I n den Stanton Iron Works wurde m it Gehalten von
wahrend des ersten Erstarrungszustandes vorhanden ist, wandert infolge seiner geringen Dichte nach innen. In den noch ungegliihten Rohren herrscht an den AuBen
wanden der g e b u n d e n e K o h le n s t o f f vor. Es beruht dies wiederum auf der starken Abschreckwirkung der gekiihlten eisernen Form, die nach dem Inneren des Rohrąuerschnittes zu abnimmt. Aus diesem Grunde fallt nach innen der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff ab wahrend der des Graphits entsprechend zunimmt.
Das Gefiige eines ungegliihten SchleuderguBrohres weist drei deutlich yoneinander zu unterscheidende Formen auf. Nahe der AuBenseite erscheint das bekannte Austenit-Zementit-Eutektikum (Abb. 4). Die Zementit- und Austenitkristalle zeigen sich in ihrer urspriinglichen, nur durch die Abschreckwirkung etwas langer gestreckten Gestalt. Etw'a im halben Querschnitt ergibt sich ein Gefiige nach Abb. 5. Die Graphitausscheidung ist weit yorgeschritten; der Graphit tritt in auBerst feiner Form auf. Auch das Phosphid-Eutektikum ist in feinster Form gleichmaBig yerteilt. Das Gefiige (Abb. 6) erscheint im In n jre n betrachtlich gróber. Es ist kennzeichnend fiir die dort erfolgte langsamere Erstarrung, da es aus einem Bette von Sildziumferrit m it rosettenartig abgelagerten Graphitteilchen und gleichmaBig fein yerteiltem Phos- phid besteht.
Die AuBenschicht ist hart und spróde. Durch Aus- gliihen werden diese Eigenschaften beseitigt (Abb. 7), was auf die Riickwandlung des Zementits in den stabilen Zustand Ferrit-Perlit-Graphit bzw. Temperkohle zu- riickzufuhren ist. Die durch Gliihen behandelte AuBen
schicht zeigt bessere mechanische Eigenschaften, ais sie mit dem gleichen Eisen durch irgendeine andere GisBart ais durch das Schleuderyerfahren zu erreichen sind.
2. Dezember 1926. Umschau. S ta h l u n d Eisen. 1709
Die Verbesserung des Eisens wird neuerdings durch sehr eingehende auf den Stanton Works durchgefuhrte Prufungen dargetan. Liese Prufungen erstreckten sich auf hydraulische Abpressungen ganzer Rohre bis zum ZerreiBen, auf die Feststellung der ZerreiBfestigkeit, Biegefestigkeit, L urchbiegung und Harte von Probe- staben, und auf Ringproben, bei denen ein Stiick des Proberohres abgeschnitten wird, um dann gleich einem Kettengliede auf ZerreiBfestigkeit beansprucht zu werden.
Auf Grund solcher Untersuchungen an etwa 200 zum Teil in Sandformen, zum Teil nach dem SchleuderguByer- fahren hergestellten Rohren von 100, 150, 200, 250 und 300 mm Durchmesser wurden die in Zahlentafel 1 zu- sammengestellten Durchschnittswerte ermittelt.
Zahlentafel 1. F e s t ig k e it s e ig e n s c h a f t e n v o n S c h le u d e rg u B - u n d S a n d g u B r o h r e n y e r s c h ie
d e n e n D u r c h m essers.
Durchmesser m m
W andstarke m m
Bruchbelastung
fcg
Durch- biegung m m
SchleuderguB
100 8,2 6 750 54
150 10,0 14 200 28
200 9,6 22 700 20
250 9,4 34 800 21
300 11,0 46 800 16
SandguB
100 10,9 3 400 30
150 11,4 9 500 25
200 13,0 15 000 16
250 15,5 34 500 16
300 15,3 45 500 14
Durch messer
mm
ZerreiBfestigkeit in k g/m m 2 Schleuder
guB SandguB
100 31,50 16,70
150 30,20 16,90
200 29,00 17,30
250 28,40 18,30
300 28,30 17,20
Die aus der Untersuchung der Probestabe gewon- nenen Werte der ZerreiBfestigkeit ergaben im Durch
schnitt fiir den Schleu- Zahlentafel 2. Z erre iB - derguB 29,5 kg /m m 2 und f e s t ig k e it v o n S c h le u - ftir den SandguB 17,30 derguB - u n d S a n d g u B - kg /m m 2, also fast um r o h r e n y e r s c h ie d e n e n 60% hohere Werte. Die
D u r c h m e s s e r s . Unterschiede bei den yerschiedenen Rohr- durchmessern sind der Zahlentafel 2 zu entneh- men.
Ganz ahnliche Werte ergaben sich beim Zer- reiBen der von den Rohren abgeschnittenen Ringproben (vgl. Zah
lentafel 3).
Eine Anzahl Rohre von 1,5 und 3,6 m Lange wurde bis zum Zer- platzen m it Wasser ab- gedriickt. Dabei wurden m it den SchleuderguB- rohren Diiicke von 140 bis 225 at und m it den um 25 % starkeren Sand
guBrohren nur solche von 110 bis 150 at er
reicht. Zur Bestimmung derF urchbiegung brachte man die Rohre auf eine Presse m it 3 m Stiitz- lange und lieBdas D, uck- haupt an zwei 1,2 m voneinander entfernten Stellen gleichzeitig auf das Probestiick wirken.
Samtliche zur Untersuchung gelangten SchleuderguB- rohre waren im normalen Verfahren ausgegliiht. Die
■durcl s hnittliche Harte von etwa 2000 Proben betrug 382 Brinelleinheiten.
Zahlentafel 3. Z e r r e iB f e s t ig k e it y o n R i n g p r o b e n a u s S c h l e u d e r guB- u n d S a n d g u B r o h r e n y e r s c h ie d e n e n
D u r c h m essers.
D urch
messer m m
ZerreiBfestigkeit in kg/m m 2 Schleuder
guB SandguB
100 32,60 17,00
150 29,80 17,50
200 29,50 17,50
250 28,70 16,80
300 28,00 16,70
Die ersten Patente betreffs des Schleuderverfahrens stammen aus dem Anfang des yergangenen Jahrhunderts;
das Verfahren an sich ist demnach heute vóllig frei.
Seinen geschichtlichen Entwicklungsgang bis zum letzten Jahre hat P a r d u n 1) in trefflicher Weise beschrieben.
Die seit diesen Darlegungen bekannt gewordenen Ver- besserungsversuche gehen darauf hinaus, das Ausgliihen unnótig zu machen, die Briedesche AusguBrinne zu ver- meiden bzw. zu ersetzen, die Lebensdauer des Dreh- rohres zu erhóhen und yerschiedene Einzelheiten des Verfahrens zu vervollkommnen. A uf die Verbesserungen sei im folgenden kurz hingewiesen.
E r iib r ig u n g des G liih v e r f a h r e n s . Nachdem das M o o re sc h e Verfahren2), die Lrehform m it feuer
festen Stoffen auszukleiden, aus wirtschaftlichen und auch technischen Griinden kaum irgendwelche Aussicht hat, in nennenswertem Umfange in der Praxis angewendet zu werden, versuchte es A re n s , durch eine eigenartige Be- endigung des Schleudervorganges einen das Ausgliihen eru brigenderi Warmeausgleich zu erreichen. Nach Vołl- endung des GieBvorganges laBt er die GieBform m it ver- minderter Umdrehungszahl weiterlaufen, so daB das Rohr beim Herausnehmen aus der Form langsam abrollt.
Seine Oberflache kommt dabei an der Innenflache der Drehform m it stets neuen Flachenteilchen in Be- riihrung. Hierdurch soli ein allseitig gleichmaBiger Warmeaustausch stattfinden, so daB weder in der L reh
form noch im gegossenen Bohre Spannungen auftreten*).
N eu e G ie B rin n e n . D ie n e ue G ie B rin n e der G e ls e n k ir c h e n e r B e rg w erks-A. - G. Die GieB
rinne a (Abb. 8) ist an ihrem AuBenende m it einem be- weglichen Strahltrichter b
yersehen, der wahrend des Gusses durch ein Gestange in die erwiinschte Stellung gebracht werden kann und
D . E . P. K I. 31 c, Gr. 18, N r. 405026.
7>
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/----
fc)--- ( v
A b b ild u n g 8. D ie GieBrinne dem Metallstrahl die jeweils der GBl^enkirchraor^Bergwerks- erforderliche Bichtung gibt. A'"
Bei ausgezogenem Strahl
trichter lauft das fliissige Metali durch eine Oeffnung c im Boden geradeaus in die Form. Ist die Oeffnung c durch die GieBrinne yerdeckt, so muB das Metali dem Strahltrichter folgen und wird dadurch aus der geraden Bichtung seitwarts abgelenkt4).
D ie m e h r te ilig e G e ls e n k ir c h e n e r GieB- e in r ic h t u n g besteht aus mehreren zu einer Einheit yerbundenen Verteilungsrinnen b (Abb. 9), von denen die jeweils zu benut-
zende auf die Mitte der Form a einge
stellt wird, wah
rend die ubrigen, ohne daB die GieB- tatigkeit unter- brochen zu wer
den braucht, fiir die folgenden Giisse yorbereitet werden konnen.
Die Leistungsfa
higkeit der GieB- maschinen wird dadurch wesent
lich erhoht®;.
Verfahren der A re n s ró h re n - A. - G., H a m b u r g , z u r H e r
s t e llu n g be lie - A bb ild un g 10. Kurze GieBrinne der Arens- -® rohren-A.-G. in H am burg zum Gusse be-
liebig langer Schleuderrohre.
D . R . P . K I. 31 c, Gr. 18, N r. 417 227.
-t* -!*r— =P
A bb ild un g 9. Mehrteilige GieBeinriehtung der Gelsenkirchener Bergwerks-A.-G.
D . R . P . K I. 31 c, G r. 18, N r. 402803.
b ig la n g e r R o h re m it e in e r
1) St. u. E. 44 (1924) S. 907/11; 45 (1925) S. 1178/80.
2) St. u. E. 45 (1925) S. 1178.
3, F. B. P , Klasse 31 c, Gr. 18, Nr. 415 801.
4) D. R . P., Klasse 31 c, Gr. 18, Nr. 405 026.
6) D. R . P „ Klasse 31 c, Gr. 18, Nr. 402 803.
