STAHL UND EISEN
Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E I S E N H Ü T T E N W E S E N
Herausgegeben vom \ erein deutscher Eisenhüttenleute G eleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E .h .O . P e t e r s e n
unter verantwortlicher .Mitarbeit von Dr. JAS. Reichert und Dr.\N . Steinberg für den wirtschaftlichen Teil
H E F T 44 1. N O V EM BER 1934 54. JA H R G A N G
Das Granulationsverfahren des Bochum er Vereins unter besonderer B erück
sichtigung der planmäßigen und gesundheitsspendenden W asserwirtschaft.
Von J u l i u s S to e c k e r in Bochum.
[ B e r i c h t X r . 2 3 d e s A u s s c h u s s e s f ü r V e r w e r t u n g d e r H o c h o f e n s c h l a c k e d e s V e r e i n s d e u t s c h e r E i s e n h ü t t e n l e u t e 1 ) . ]
(E n tw ick lu n g der G ranulationsanlage.
W e s e ndes V erfahrens u n d seine W asserw irtschaft. Schw efelw asserstoffbildung un d die d a fü r m aßgebenden V erhältnisse. M a ß n a h m en zu r B in d u n g des Schicefelw asserstoffs. Betriebs überwach» ng. G esund
heitsspendende E igenschaften des G ranulationsw assers u n d ihre A u sn u tzu n g zu H eilzw ecken .)
D as Verfahren, flüssige Hochofenschlacke m it Wasser zu granulieren, ist schon so alt. und die Tatsache der da
bei auftretenden S c h w e f e l w a s s e r s t o f f b ild u n g schon so bekannt, daß eine Berechtigung, darüber zu berichten, wohl nur dann vorliegt, wenn bei der Durchführung des Ver
fahrens neuartige Wege beschritten worden sind.
Das auf dem Bochumer Verein verwendete U m la u f w asse r entstam m te ursprünglich ausschließlich der R uhr
wasserleitung. W enn nun in trockenen Sommern für die Granulation von Schlackensand dem Werkswassernetz größere Mengen W asser entnommen wurden, m ußte den Werksteichen natürlich sehr viel Ruhrwasser zugeführt wer
den. Der Erlös für Schlackensand deckte dann kaum die Hälfte der Wasserkosten. Die Anlage, die nur einen Teil der entfallenden Schlacke granulieren konnte und sich in un
mittelbarer Nähe der Hochöfen befand, wurde aus diesem Grunde im Jah re 192-1 abgebrochen; zudem m achte eine Vergrößerung der Gießhalle diese Maßnahme notwendig.
Von diesem Z eitpunkt an wurde der ganze E ntfall der flüssigen Hochofenschlacke bis zum Jah re 1928 auf den Sehlackenberg gekippt. Dieser wuchs zusehends und würde bei gleichbleibender Erzeugung in einigen Jahren Gemeinde- und Privatbesitz berührt haben. Oertliche und w irtschaft
liche Notwendigkeiten m achten deshalb den Bau einer zen
tralen Schlackengranulation erforderlich. D er P latz auf dem Schlackenberg w ar dazu wie geschaffen wegen seiner großen unausgenutzten Flächen und günstigen Lage zum Hochofen
werk. Sparsamste W asserbewirtschaftung m ußte bei den ungünstigen W asserverhältnissen für die neue Anlage rich
tunggebend sein. E in hoher Erlös für Schlackensand, der fast ausschließlich als Beigeversatz Absatz fand, w ar nicht zu erwarten. E in halbtrockenes Verfahren kam wegen der großen Mengen — täglich etwa 900 t Schlacke — nicht in Frage. Bei den Bemühungen, die G ranulation m it möglichst geringem W asserzusatz durchzuführen, w ar eine starke Schwefelwasserstoff-Entwicklung vorerst nicht zu vermeiden.
Die Schlacke wurde in ein m it Wasser gefülltes Becken von 1100 m 3 In h alt gegossen. Dabei wurde nur das W asser zu
gesetzt, das durch Verdampfung und bei der Verladung des Schlackensandes entzogen wurde, etwa 0,4 m 3 je t Schlacke.
3 ) V o r g e t r a g e n a u f d e r 1 0 . V o l l s i t z u n g a m - t . M a i 1 9 3 - 1 i n D ü s s e l d o r f . ____ S o n d e r a b d r u c k e d e s B e r i c h t e s s i n d z u b e z i e h e n v o m V e r l a g S t a h l e i s e n m . b . H . . D ü s s e l d o r f , S c h l i e ß f a c h 6 6 4 .
Granulieren benutzte W asser konnte durch zwei Pum pen von je 5 m 3 min Leistung aus dem Becken in die Granu
lationsrinne umgepumpt werden (Abb. 2). Außer dem be
sonderen Zusatz von 5 m 3 um gepum pten G ranulations
wassers wurde der Frischwasserverbrauch aus Gründen der Abkühlung von 0,4 auf 1 m 3 erhöht. Zudem wurde aus dem Silo eine wässerige Aufschlämmung des Gasstaubes aus der Hochofengas-Trockenreinigung dem Gramdationswasser zu
gesetzt. Dieser Abf allst off ist pyrophor un d äußerst reak
tionsfähig. E r erwies sich nach seiner Oxydation an der L uft dann infolge seines Blei-, Kalzium- und Zinkoxydgehaltes als ein ausgezeichnetes M ittel zum Binden des Schwefelwasser
stoffes. Nach den Gleichungen
PbO + H sO = Pb(OHL.
CaO + H äO = Ca(OH)s.
ZnO -f- H äO = Zn(OH),
bilden diese Oxyde m it Wasser die entsprechenden H vdr- oxyde, die sich m it dem beim Granulieren auftretenden
d
A b b i l d u n g 1 . A u f r i ß d e r G r a n u l a t i o n s a n l a g e .
Der damalige E n tfall von etwa 900 t Schlacke wurde auf diese einfache Weise verarbeitet. N ur tr a t hierbei eine Schwefelwasserstoff-Entwicklung auf. durch die sich je nach Stärke und W indrichtung dieser oder jener Ortsteil mehr oder weniger belästigt fühlte, so daß wegen der schädigenden W irkung für Gesundheit und Pflanzenwuchs die Behörden
aufgeboten wurden. Darauf
hin wurde die Anlage zunächst stillgesetzt und erst wieder in Betrieb genommen, nachdem ein 25 m hoher Absaugeturm m it angebautem Silo und eine kleine Pum penanlage entstan
den waren (A b b .l). Das zum
i= Scdackenpfhnne C - H asserzufJuß d - SranuTcüonsrinne e * Sam m elbedcen
GrerfMcran i = A bzugsturm 7c - Absaugetnc/rfer l - U /rtersudung a uf MfS m.* fe rrti/a to r ri * /(ip p n rrw /rtu n g
147 44.M 1129
1130 Stahl u nd Eisen. J . Stoecker: Das Granulationsverfahren des Bochumer Vereins. 54. Ja h rg . N r. 44.
Schwefelwasserstoff sofort in die wasserunlöslichen Metall
sulfide umsetzen.
Pb(OH)2 + H 2S = PbS + 2 H 20 , Ca(OH)2 + H 2S = CaS + 2 H 20 , Zn(0H )2 + H 2S = ZnS + 2 H 20.
Das Forschungsinstitut der Vereinigten Stahlwerke in D ortm und unterstützte die Arbeiten in der Auffindung von Mitteln zur Bindung von Schwefelwasserstoff und gab als grundsätzlichen Weg Kalk an, der auch später aus Sicher
heitsgründen an Stelle des Gasstaubes genommen wurde.
Ebenfalls gab die Gewerbeaufsichtsbehörde manche A n
regung, das Verfahren immer noch weiter zu verbessern, so daß allmählich allen Wünschen der Anwohner Rechnung ge
tragen werden konnte. Durch Versuche wurde festgestellt, daß von dem genannten Filterstaub 1 g genügte, um 10 mg H 2S
z ubinden. Die Klagen über Schwefelwasserstoff- Belästigungen hörten fast ganz auf, vor allen Dingen, wenn auch die vorschriftsmäßige Kippzeit von mindestens 20 min
a . « Pumpenraum d - G ranulationsrinne g ’ » Aufschiämm bottich fu'r b - Seh/acirenpfhnne e = Granulationsbecken G ichtstaub oder Ga/k C » Werkswasserleitung f - Urr.laufwasserleitung
A b b i l d u n g 2 . G r u n d r i ß d e r G r a n u l a t i o n s a n l a g e .
je 15 t Schlacke eingehalten wurde. Dieser m it Gasstaub durchsetzte Schlackensand war natürlich sehr unansehnlich und auch nur für den Bergeversatz zu verwenden.
Um die näheren B e d in g u n g e n kennenzulernen, unter denen die s t a r k w e c h s e ln d e S c h w e f e lw a s s e r s to f f - E n t w i c k l u n g stattfindet, wurden die Tem peratur- und Mengenverhältnisse bei der Schwefelwasserstoff-Entwicklung unter Mitwirkung von K a u tz (Diplomarbeit, Clausthal) ge
nauer untersucht. Es wurde eine V e r s u c h s e in r ic h tu n g geschaffen, m it der fo lg e n d e W e r te bestim m t werden konnten: Wasserverbrauch (m3 je t Schlacke), Schlacken
tem peratur (° C), Anfangs- und Endtem peratur des Granu
lationswassers (° C), Schwefelwasserstoffmenge im Granu
lationswasser (g je m 3 Wasser), entweichende Schwefelwasser
stoffmenge (g je t Schlacke), Schwefelgehalt der ungranu- lierten Schlacke (%), Schwefelgehalt der granulierten Schlacke (%).
Bei diesen Versuchen wurden von drei maßgeblich be
teiligten Größen jeweils zwei annähernd gleichgehalten, während die dritte geändert wurde. Die drei Größen, die zunächst das A uftreten von Schwefelwasserstoff bestimmen, sind G r a n u l a t i o n s w a s s e r - T e m p e r a t u r , W a s s e r v e r b r a u c h und S c h l a c k e n t e m p e r a t u r . Im Verlauf der Untersuchungen zeigte es sich, daß noch zwei weitere Um
stände die Schwefelwasserstoff-Bildung stark beeinflussen können, nämlich die E ntstehung von schwefliger Säure und die Schlackendichte. S c h w e flig e S ä u r e entsteht bekannt
lich immer, wo flüssige Hochofenschlacke m it Luft in Be
rührung kommt. Nach der Gleichung 2 H 2S + S 0 2 = 2 H 20 + 3 S
wird Schwefelwasserstoff durch schweflige Säure unter Aus
scheidung von Schwefel zerstört. Diese Reaktion, die bei
Verbesserung des Verfahrens später noch eine Rolle spielte, beeinflußte manchmal die Versuchsergebnisse so stark, daß m it einigen Versuchsreihen nichts anzufangen war. Infolge der unterschiedlichen D ic h t e d e r H o c h o f e n s c h la c k e sinkt die granulierte Schlacke das eine Mal sofort unter, wird also schnell abgekühlt, und das andere Mal schwimmt sie auf dem Wasser. Infolge der örtlichen Erwärm ung tritt dann im letzten Falle eine Schwefelwasserstoff-Entwick
lung ein.
Die B ild u n g v o n S c h w e f e lw a s s e r s to f f erfolgt beim Granulieren hauptsächlich nach folgenden Gleichungen:
CaS + 2 H 20 = H 2S + Ca(OH)2, MnS + 2 H 20 = H 2S + Mn(OH)2, 2 CaS + 2 H 20 = Ca(SH)2 + Ca(OH)2.
A b b i l d u n g 3 . U e b e r s i c h t s p l a n d e r G r a n u l a t i o n s a n l a g e .
Diese drei Reaktionen verlaufen endotherm, von links nach rechts, sie kommen also nur bei der Zufuhr von Wärme zu
stande. Die erforderliche Wärme b ringt die flüssige Schlacke mit. Die Reaktion muß natürlich um so heftiger verlaufen, je heißer die Schlacke ist. Die Menge des gebildeten Schwefel
wasserstoffs wird aber auch von der R e a k t i o n s d a u e r be
einflußt. Wird die Schlacke rasch abgekühlt, setzt zwar die Schwefelwasserstoff-Bildung ein, wird aber infolge Wärme
mangels sofort wieder unterbrochen. In der zum Abkühlen benötigten großen Wassermenge löst sich zudem der zuerst gebildete Schwefelwasserstoff völlig auf. Das nach der dritten Gleichung entstehende Kalziumhydrosulfid reagiert alkalisch und zersetzt sich in d e r W ä rm e wieder unter Bil
dung von Schwefelwasserstoff; die d ritte Gleichung ist in der Wärme also umkehrbar. Das Kalziumhydrosulfid zerfällt dabei unter Schwefelwasserstoff-Entwicklung:
Ca(SH)2 + 2 H 20 = Ca(OH)2 + 2 H 2S.
Auf diese Tatsache m ußte Rücksicht genommen werden bei dem Bemühen, Wasser zu sparen; das Wasser durfte also nicht zu warm werden. Die L ö s l i c h k e i t d es S c h w e fe l
w a s s e r s to f f s in W a s s e r ist bekanntlich sehr groß, aller
dings bei niedrigen Tem peraturen. E rst bei einer Temperatur oberhalb 43° wird diese Löslichkeit geringer; Temperaturen oberhalb 43° müssen also auf alle Fälle vermieden werden, um keinen Schwefelwasserstoff mehr an die Außenluft ab
zugeben. Es ist selbstverständlich, daß auch unterhalb 43°
der Sättigungsgrad in keinem F all überschritten werden darf. Bei Zusatz von reaktionsfähigem Gasstaub entwich auch kein Schwefelwasserstoff, wenn die Tem peratur des Granulationswassers etwa 10° oberhalb der kritischen Tem
peratur von 43° lag. Diese Bedingung wäre bei den kleiner gewordenen Schlackenmengen verhältnismäßig leicht ein
OL
=Pumpenhaus e
=Granulationsbecken
i
*Abzugsturm
0
eHüh/teich
p *Teich q
=Neues Badehaus r - Altes Bade haus s
cSch/ackensandrutsche 1
=Ablauf i.d.Sch/ackenberg
il -Ablaufi d Maarbach
(Städtische Abwässer)
Ü L Heißes W asser o,p- Geküh/tes W asser
m n iiH iim iiH iniiuillllllllH l
1. November 1934. J . Stoeeker: Das Granulationsrerfahren des Boehumer Vereins. Stahl und Eisen. 1131
zuhalten gewesen, wenn Tem peratur und Dichte der Schlacke ziemlich gleichgehalten werden könnten. Aber auch die ver
schiedene Reaktionsfähigkeit des zugesetzten Gasstaubes be
einflußte den Vorgang.
Durch die Schwankungen des praktischen Betriebes war eine zeitweilig auftretende Schwefelwasserstoff-Entwicklung auch nach diesem F ortschritt nicht im m er zu vermeiden.
Die Klagen der Anwohner verstum m ten erst vollständig, als man das warme Granulationswasser den Schlackenberg herunterlaufen ließ, am F uße des Berges sammelte und das bis auf etwa 25° abgekühlte Wasser erst wieder zum Granu
lieren benutzte ( Abb. 3). Das Zusatzwasser wurde nun nicht mehr dem W erkswassemetz entnommen, sondern vorhan
denen Wassertümpeln, die rund um den Schlackenberg lagen und durch Regen und Quellen gespeist wurden. Aus den Tümpeln, in Regenzeiten ein Uebersehwemmungsgebiet und ein Dorn im Auge der Gesundheitspolizei, entstand eine Reihe schöner Teiche m it blühenden Gärten an den Ufern. Durch den üppigen Pflanzenwuchs in unm ittelbarer Nähe der Teiche wird die oft erhobene B ehauptung von der Schädlichkeit der bei dem Granulationsvorgang entstehenden Schwaden schla
gend widerlegt. Das Granulationswasser m acht nach wie vor einen Kreislauf, allerdings unter Einschaltung einer n atu r
gegebenen Rückkühlanlage und der erwähnten Teiche. Die Granulationsanlage wurde somit vom Werkswassernetz un
abhängig. dem kein Wasser entnommen zu werden brauchte.
Bei Mangel an Zuflußwasser in trockenen Monaten läßt man einen Teil des warmen Granulationswassers durch den Schlackenberg in die beiden Zuflußteiche laufen, wo das Gra
nulationswasser wieder aufgefrischt und genügend gekühlt wird. Es ist natürlich, daß sich durch den Kreislauf aus dem Granulationswasser Stoffe absetzen, die sich dann h au p t
sächlich in den K askaden des Schlackenbergs wieder ab
lagern und m it Hilfe der Kohlensäure der L uft als bemerkens
werte, stalagm itenartige Gebilde anwachsen. Diese im Bruch filzig und faserig aussehenden Stoffe bestehen zum größten Teil aus Schlackenwolle, die beim Granulieren einer etwas saurer ausfallenden Schlacke immer in kleiner Menge entsteht.
Der g a n z e S c h l a c k e n e n t f a l l des Hochofenwerks w ird g r a n u l i e r t . Die Sc-hlackenschalen. die vom Eisen befreit werden, und den größten Teil des Schlackensandes übernehmen die beiden benachbarten Zechen als Bergever
satz. Nur ein Teil des Sandes kann für Bauzwecke frei
gemacht werden. Ueber die in unm ittelbarer Nähe des Gra
nulationsbeckens befindliche Rutsche m it Meßsilo wird jede gewünschte Menge Schlackensand nach Maß für den Ueber- landverkehr abgegeben. Die Schlackenabfuhr, bisher eine Belastung für das Roheisen, wird nach Abschreibung der Anlage als ansehnliche G utschrift auftreten.
Zum Granulieren einer Tonne Schlacke stehen nunm ehr 12 bis 15 m* kühles W asser zur Verfügung. Diese Anlage würde deshalb auch ohne Zusatz von Gasstaub oder K alk keine störende Schwefelwasserstoff-Entwicklung gezeigt haben. Um das G ranulationswasser aber m it größter Sicher
heit keimfrei und die Schwefelwasserstoff-Entwicklung prak
tisch unmöglich zu machen, wird K alk zugesetzt, dessen Menge monatlich nur etwa 7 t bei einem E ntfall von 1 1 0 0 0 1 Schlacke beträgt. Kalkhaltiges W asser nim m t dreimal so
viel Schwefelwasserstoff auf als gewöhnliches Wasser. I m auch die geringen Spuren von Schwefelwasserstoff zu ver
nichten, die beim Einlauf in die G ranulationsrinne entstehen und durch Bleiazetatlösung zwar nicht mehr nachweisbar sind, wohl aber durch besonders feine Nasen, zieht ein \ en- tilator innerhalb des Turmes den Schwaden ab und drückt ihn mit dem über der Schlackenpfanne entstehenden Schwe
feldioxyd nach oben. Die bereits erwähnte Umsetzung des Schwefeldioxyds mit Schwefelwasserstoff zu Wasser und Schwefel findet sta tt. Um der verschiedenen Dichte der Schlacke Rechnung zu tragen, wurde die G r a n u l a t i o n s r i n n e u n t e r h a l b d e r W a s s e r o b e r f lä c h e des G ranu
lationsbeckens geführt, so daß auch hier jede Schwefel
wasserstoff-Entwicklung vermieden wird.
Es w ar für die Bewohner des anliegenden Stadtteils sehr verlockend, sich in d e m w a r m e n G r a n u l a t i o n s w a s s e r zu b a d e n , das über die zerklüfteten W ände des Sehlacken- berges herabsprudelte. Der Andrang w ar aber bald so groß und ungezügelt, daß eine Absperrung notwendig wurde. Um vor Ueberrasehungen sicher zu sein, wurde zunächst eine laufende Ueberwac-hung des Granulationswassers durch Tem
peraturmessungen, Bestimmungen von gebundenem Schwe
fel und freiem Schwefelwasserstoff vorgenommen. Auf den Ergebnissen wurden leicht einzuhaltende Vorschriften für den Granulationsbetrieb aufgebaut. Die Tem peratur des Wassers im Granulationsbecken wurde auf rd. 40° fest
gesetzt. D a reichlich kaltes Zusatzwasser vorhanden ist, wird die kritische Tem peratur von 43° niemals überschritten.
Die Gehalte an Sulfidschwefel betragen im M ittel 0,06 g auf 11 Granulationswasser, u nd zwar hauptsächlich als Kal- ziumhydrosulfid Ca(SH)2. Freier Schwefelwasserstoff ist immer nur in geringen Mengen vorhanden. Das Granu
lationswasser en thält außerdem in meßbaren Mengen:
Schwefelsäureion (S 0 4), B ikarbonation (H C 03), Thiosulfat- ion (S20 3), Kalziumion (Ca), Magnesiumion (Mg), N a
trium - Kaliumion (Na + K), Kieselsäureion (S i0 2).
Inzwischen w ar die H e i l k r a f t d e s G r a n u l a t i o n s w a s s e r s erkannt worden, zurückzuführen in der H auptsache auf seinen Gehalt an Schwefelwasserstoffionen. Freier Schwefelwasserstoff ist, wie schon erwähnt, nur in geringen Mengen darin gelöst. E in Schwefelbad ist deshalb nicht nur vollständig ungefährlich, sondern auch sehr angenehm. Eine B a d e a n s t a l t von drei Zellen wurde gebaut (Abb. 4). Sie wurde an die Leitung angeschlossen, durch die das Granu
lationswasser von etwa 40° aus dem Becken zum Schlacken
bergabhang geleitet wurde. Jede gewünschte B adetem pera
tu r k ann eingehalten werden. P reßluft aus einer in der Nähe befindlichen Leitung sorgt für eine wirksame Unterwasser
massage. Es wurden in dieser kleinen B adeanstalt nach Ab
lauf des ersten Jahres, vornehmlich in den wärmeren Mo
naten, rd. 2500 Schwefelbäder für W erksangehörige ab
gegeben, davon etwa 2000 durch Verordnung der zuständigen Kassenärzte. Beste Erfolge sind erzielt worden bei R heu
matismus, Gicht, Ausschlag und Ischias. Auf Grund der gem achten Erfahrungen ist die Badeeinrichtung m it Ruhe
zellen und Heizung versehen worden. Eine neuangelegrte Grünanlage m it Blumen und Sträuc-hem verbindet den riesigen Schlackenberg m it einer freundlichen von kleinen Seen durchzogenen Landschaft zu einem stimmungsvollen Ganzen.
/tb ira sse rro h r d ßa des'tvm e Raum fü r W ä rte r e Ru heb e ff C H eizun gs/ref/er f Rohr/effungsham f
A b b i l d u n g 4 . S c h w e f e l b a d .
1132 S tahl un d Eisen. E . H ow ahr: M aschinenelem ente, im W alzw erksbau u n d ihre Pflege. 54. Ja h rg . N r. 44.
Es ist nach obigen Ausführungen ohne weiteres einleuch
tend, daß alles Wasser, das diesen Granulationsvorgang durchlaufen hat, vollkommen keimfrei geworden ist. Es h at aber auch aus der Hochofenschlacke, aus ihren Gehalten an Gesundheit spendenden Bestandteilen, vor allen Dingen aus ihrem Schwefel und ihrer W ärme K räfte aufgenommen, deren Nutzbarm achung kranken Werksangehörigen zugute kommen soll. Eine Betrachtung der Vorgänge, denen im Erdinnern die verschiedenen Heilwässer ihre Entstehung verdanken, führt beim Vergleich m it den Hochofenschmelz- und Granulationsvorgängen zu der Ueberlegung, daß in der Erde die Vorgänge ähnlich sein können.
Diese Anlage, die von einem ganzen S tadtteil als Tod und Verderben bringende Schöpfung gefürchtet und bekäm pft wurde, ist zu einer Segen bringenden Einrichtung geworden.
Es ist zu wünschen, daß sich auch andere Hochofenwerke die Erfahrungen auf diesem Gebiete zunutze machen, wobei nur geringe Anlagekosten entstehen. Die Verhältnisse mögen
auf den Werken noch so verschieden sein, eine Lösung wird sich in den meisten Fällen finden lassen. Der Hüttenbetrieb Meiderich h at als nächstes W erk eine saubere und sehenswerte Einrichtung für Schwefelbäder geschaffen und ebenfalls die besten Heilerfolge erzielt. W enn auch diese Schwefelbäder niemals ein vollwertiger E rsatz für den A ufenthalt und die Behandlung der Kranken in K urorten sein sollen, so werden sie den schaffenden Menschen des Industriebezirkes doch segensreiche Dienste leisten.
Z u s a m m e n f a s s u n g .
Es wurde gezeigt, wie durch geeignete Maßnahmen der bei der Granulation von Hochofenschlacke entstehende Schwe
felwasserstoff in unschädliche Form übergeführt werden kann. Dabei wurde ein besonders wirtschaftlicher Wasser
umlauf erzielt. Gleichzeitig wurden die gesundheitsspenden
den Eigenschaften des Granulationswassers erkannt und durch Einrichtung von Heilbädern ausgenutzt.
M aschinenelem ente im W alzwerksbau und ihre Pflege.
Von E r i c h H o w a h r in Düsseldorf.
[ B e r i c h t N r . 1 1 1 d e s W a l z w e r k s a u s s c h u s s e s d e s V e r e i n s d e u t s c h e r E i s e n h ü t t e n l e u t e . ]
[ S c h l u ß v o n S e i t e 1 1 0 8 . ]
(S p in d eln . K u p p lu n g e n . K am m w a lzen g erü st u n d Vorgelege. E lektrorollen, Stä n d erro llen u n d K a n tvo rrich tu n g en . N e u e ko ntinuierliche R öhrenstraße als A n w en d u n g sb eisp iel f ü r die R ic h tlin ie n z u r Pflege der M a sch in en teile.)
C. Spindeln.
D ie ursprüngliche Form der Zwischenspindeln m it den sogenannten Kleeblättern h a t sich bei der weitaus größe
ren Mehrzahl der W alzenstraßen bis heute erhalten. Ihr Vor
teil besteht darin, daß die Anlagekosten verhältnismäßig gering sind, da es sich meist um roh gegossene Stücke handelt. Aber auch bearbeitete Spindeln und K leeblatt
zapfen der Walzen trifft m an noch häufig an, obwohl eine ganze Reihe mechanisch und maschinentechnisch besser durchgebildeter B auarten vorhanden ist. Das An- und
muffen ein, und deshalb bildet sich nach verhältnismäßig kurzer Zeit eine Spitzzahnform für die einzelnen Kleeblatt
zähne heraus, der m an bei ihrer Entwicklung durch die verschiedensten Maßnahmen zu begegnen versuchte. Grund
sätzlichen W andel konnten aber hier weder ballig aus
geführte Spindelköpfe, noch kegelig ausgeführte Muffen schaffen, obwohl derartige Ausführungen, wie sie in A ll. 10 grundsätzlich dargestellt sind, auch heute noch viel ver
w endet werden. Eine gute Lösung für die Ausführung einer oft verwendeten G e le n k s p in d e l für Straßen mit
A b b i l d u n g 1 0 . S p i n d e l m i t b a l l i g e n K ö p f e n .
Abkuppeln der Spindeln durch Zurückschieben der Kuppel
muffen ist eine verhältnism äßig einfache Arbeit, die den Walzwerkern stets geläufiger ist als das Abbauen der mecha
nischen Teile neuzeitlicher mechanisierter Kupplungen. Der N achteil dieser Kupplungsart ist jedoch, daß zwischen den K leeblättern der Muffen und denen der Walzenzapfen und Kuppelspindeln immer ein gewisses Spiel vorhanden sein muß, so daß bei schneller laufenden Straßen die umlaufenden Kupplungen stark klappern und bei Um kehrstraßen ganz erhebliche Schläge auftreten. Noch viel größer werden die Schwierigkeiten beim Arbeiten m it üblichen K leeblatt
kupplungen, wenn es sich um Walzwerke m it verstell
baren Walzen handelt, bei denen die Spindeln oft unter erheblichen Winkeln gegen die W aagerechte geneigt sind und bedeutende Drehmomente übertragen müssen. Hier t r itt ein dauerndes Mahlen der Spindeln in den Kuppel
verstellbaren Walzen w ar die K e n n e d y - S p in d e l nach A ll. 11. Die Gelenkverbindung erlaubte gewisse Schräg
lagen der Spindeln, und die in die Kupplungsklauen ein
gebauten Bronzeverschleißsteine bewirkten, daß in jeder Spindellage eine dauernde schließende Verbindung in allen Kupplungsteilen vorhanden war, so daß die gefürchteten Kupplungsschläge beim Umkehren aufhörten, solange der Verschleiß der Kuppelsteine in gewissen Grenzen blieb.
W ährend m an in Amerika, wo sich diese Spindelbauart zuerst in großem Umfange bei Block- und Umkehrstraßen zur Vermeidung der Kupplungsschläge einführte, Ober- und Unterwalze durch diese Spindeln antrieb, verwendete man in E uropa bei Block- und Um kehrstraßen in den meisten Fällen nur für den Antrieb der Oberwalze die gelenkige Kennedy-Spindel, während für den Antrieb der fest ge
lagerten Unterwalze häufig die übliche B auart m it Klee-
1. November 1934. E. Howahr: Maschinenelemente im Walzwerksbau und ihre Pflege. Stahl und Eisen. 1133
W att für Spindeln und Muffen beibehalten wurde (Abb. 11).
Ein wesentlicher Nachteil dieser K upplungsbauart war, daß beim Ausbau der Walzen oder der Spindeln die Walzen längsverschoben werden m ußten, um die Klauen außer Ein
griff zu bringen. Bei Block- und Blechstraßen, die m it Ausbauwagen arbeiteten, bei denen also die Walzen ein
seitig aus dem Fenster des frei stehenden W alzenständers herausgezogen wurden, bot dieser U m stand keinen beson
deren Nachteil. Bei anderen B auarten aber, besonders
A b b i l d u n g 1 1 . K e n n e d y - S p i n d e l o b e n z u m A n t r i e b d e r O b e r w a l z e , K l e e b l a t t s p i n d e l u n t e n z u m A n t r i e b d e r U n t e r w a l z e .
wenn mehrere Walzgerüste nebeneinander lagen, machte diese Forderung die Verwendung dieser Spindeln häufig unmöglich.
Um wenigstens für einen Teil der Antriebsteile vor
teilhaft eine nachgiebige und doch schlagfreie Ueber- tragung zu erreichen, ging man daher häufig dazu über,
Pammieo/zen seife
sich tro tz ihrer erheblichen Vorzüge im wesentlichen nur bei schweren Um kehrstraßen m it Einzelantrieb für die Gerüste eingeführt. Man behalf sich daher hier, genau wie auch verschiedentlich bei der Kennedy-Spindel, dam it, daß m an nach der Kammwalzenseite zu die gelenkige Klauen
ausführung, nach der Walzenseite zu aber die gewöhnliche Kleeblattausführung verwendete, wie sie Abb. 13 für eine 800er Trioblockstraße zeigt, deren Ständer abnehmbare Kappen haben, so daß die W alzen ohne Längsverschie
bung nach oben ausgebaut werden können. Die Stahlguß
gelenkköpfe nach der Kammwalzenseite zu sind auf die glatten Schmiedestahlspindeln aufgeschrumpft, im Gegen
satz zu der Ausführung nach Abb. 11, wo die Köpfe an die Spindeln angeschmiedet sind.
Bei allen vorbeschriebenen Spindelbauarten ist der H auptgesichtspunkt auch wieder die Pflege des Maschinen
teils und die stoßfreie U ebertragung der Drehmomente.
Das dauernde Aufeinandergleiten der Stahl- und Bronze
übertragungsteile erfordert natürlich sehr sorgfältig ge
schmierte Flächen durch eingebaute entsprechende Schmier
vorrichtungen.
Die Ausbildung der Gelenkspindeln gewinnt ganz be
sondere Bedeutung bei Kaltwalzwerken, z. B. bei Trio-Kalt-
Mite Hamm' wa/zengerüsf
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A b b i l d u n g 1 2 . G e l e n k s p i n d e l .
nach der Kammwalzenseite zu Gelenkköpfe nach der Bau
art der Kennedy-Spindel zu verwenden, während nach der Walzenseite zu die übliche B auart m it K leeblättern ver
wendet wurde. H ierdurch w ar es möglich, das Abkuppeln nach der W alzenseite zu in wesentlich kürzerer Zeit ohne Längsverschiebung der Walzen durchzuführen.
Die in Amerika viel verwendete Spindelbauart nach Abb. 12 ist eine deutsche Erfindung, wurde aber fälsch
licherweise u n ter dem Namen M e s ta - S p in d e l auch in E u ropa mehr und mehr eingeführt. Hierbei ist das Ausbauen der Spindeln ohne Längsverschiebung möglich, aber der Aus
bau der unteren Spindel ist, wenn die Oberspindel liegen bleiben soll, immer noch äußerst schwierig, da die Spindel herausgezogen werden muß, wenn die Kupplungsflächen un
gefähr u nter 45° gegen die W aagerechte und Senkrechte geneigt sind. Auch diese B auart, die heute noch viel ver
wendet wird, bietet deshalb bei vielen V alzwerksbauarten, bei denen ein häufiges An- und Abkuppeln in Frage kommt, ohne daß die Walzen m it Hilfe von Ausbauwagen seitlich verschoben werden, mancherlei Schwierigkeiten und h at
A b b i l d u n g 1 3 . S p i n d e l s a t z f ü r e i n e 8 0 0 e r T r i o b l o c k s t r a ß e .
blechstraßen zur Herstellung von Kraftwagenblechen; ferner bei sonstigen Blechstraßen zur Herstellung von Blechen aus Eisen- und Nichteisenmetallen. Bei diesen machen sich die sogenannten Kupplungsschläge, die durch das Spiel zwischen K upplung und Spindel in Form von R atterm arken ent
stehen, auf den Blechen bem erkbar. Das gleiche gilt für die Walzwerke zur Bearbeitung aller Werkstoffe, an deren Ober
flächenbeschaffenheit große Anforderungen gestellt werden.
Die K u p p lu n g e n z w is c h e n A n t r i e b s m a s c h i n e u n d K a m m w a lz e n g e r ü s t wurden jahrzehntelang als O r t m a n n - K u p p l u n g e n ausgeführt, um die A ntriebs
maschine vor Axialstößen bei Spindel- oder W alzenbruch zu schützen. Bei der heute allgemein üblich gewordenen Form des fest auf dem Grundmauerwerk ruhenden Kamni- walzengerüstes erfüllt diese Kupplungsform den ihr u r
sprünglich zugedachten Zweck kaum noch, denn Axialschiibe werden von den Bunden der Kammwalzen auf die Ständer der Kammwalzengerüste übertragen. Außerdem verursachen die schweren Massen der O rtm ann-K upplung auch erheb
liche Schläge beim Drehungswechsel. Bei größeren Straßen
1134 S tahl u n d Eisen. E. Howahr: Maschinenelemente im Walzwerksbau und ihre Pflege. 54. Ja h rg . N r. 44.
verwendet m an neben der Klauenkupplung nach Abb. 11 auch eine gelenkige Verbindung zwischen Antriebsmaschine und Kammwalzengerüst nach Abb. 14. Sie kann auch heute noch als außerordentlich zweckmäßig wegen der vorbeschrie
benen Vorteile der stoßfreien Uebertragung zwischen An
triebsmaschine und Kammwalzengerüst bezeichnet werden.
In der weiteren Entwicklung entstanden nachgiebige K upp
lungen verschiedener Bauarten, die heute in größerem Um
fange angewendet werden, auf die aber hier nicht weiter eingegangen werden soll, da über sie schon berichtet w urde5).
D . K a m m w a lz e n g e rü st un d V orgelege.
Die heute gebräuchlichen geschlossenen Kammwalzen
gerüste erhielten zunächst Kammwalzen m it roh gegossenen Zähnen in Pfeilverzahnung, später aber m it geraden, um eine halbe Teilung versetzten Zähnen. Das Versetzen der Zähne vergrößerte natürlich die Eingriffsdauer, und die Aus
führung m it geraden Flanken sollte die Aufnahme von Axialstößen erleichtern. Später ging m an dann wieder zur 'Winkelverzahnung, allerdings m it gefrästen Zähnen, über.
Diese Zähne wurden m it dem Fingerfräser hergestellt, und über die Größe der für die Verzahnung gewählten Teilung gibt Abb. 15 einen guten Begriff. Als Baustoff für diese Kammwalzen wurde vor allem ein guter Stahl von 60 bis
Schmierung verwendete. Das Oel wird von einem hoch
liegenden Sammelbehälter den einzelnen Lagerstellen sowie den Zahneingriffen zugeführt und der Oelfluß durch Hähne geregelt; durch Schaugläser kann er beobachtet werden.
Der immer noch auftretende erhebliche Zahnverschleiß führte dazu, Kühler und F ilter in den Oelkreislauf ein
zuschalten, und in der weiteren Entwicklung ging man dazu über, einen Oelkreislauf für die Lager und einen zweiten für die Zähne einzurichten (Abb. 16). Die vorgeschilderte Entwicklung der Kammwalzengerüste ergab sich daraus, daß m an die Form vom W alzgerüst aus ab
leitete. Die in den Kammwalzengerüsten auf
tretenden K räfte werden aber hauptsächlich durch den Zahndruck bestim m t, der, durch Verteilung des von der Antriebsmaschine eingeleiteten Drehmomentes auf Ober- und Unterwalze, vor allem waagerecht gerichtet ist. Die verhältnism äßig großen schweren Kammwalzengerüste der allgemeinen Bau
art, wie sie die Abbildungen darstellen, sind an und für sich besser für die Auf
nahme senkrechter K räfte als waagerechter Kräfte geeignet. Die Ausbildung der Kamm
walzengerüste unter Berücksichtigung dieser Tatsachen steht noch in der Entwicklung, h a t aber bereits sehr gute Erfolge zu ver
zeichnen. Die Kammwalzen werden bei dieser neueren Ausführung m it kleinerer Teilung her
gestellt und bestehen aus einem hochverschleißfesten Silizium-Mangan-Stahl oder aus einem Einsatzstahl. Die Schmierung erfolgt u nter Druck, so daß sich sowohl an
A b b i l d u n g 1 4 . G e l e n k k u p p l u n g z w i s c h e n A n t r i e b s m a s c h i n e u n d K a m m w a l z e n g e r ü s t .
A b b i l d u n g 1 5 . K a m m w a l z e m i t W i n k e l z ä h n e n .
70 kg/m m 2 Festigkeit genommen, der bei entsprechend reich
licher Bemessung der Zahnlänge und bei großem Kam m walzendurchmesser auch durchaus genügte. D a Kamm
walzen verhältnism äßig kleinen Durchmessers und kurzer Zahnlänge häufig aber große Drehmomente und Leistungen zu übertragen haben, so war ihr Verschleiß oft ganz erheblich.
Wesentlich besser wurden die Verschleiß Verhältnisse, als man dazu überging, an Stelle der ursprünglich angewen
deten Druckfettschmierung für die Zapfen und der unvoll
kommenen Schmierung der Zähne durch Einwerfen von F e tt oder ihr geringes Eintauchen in Oel die Oelumlauf-
5) z. B. S tahl u. Eisen 48 (1928) S. 1581/84; 51 (1931) S. 1023; 52 (1932) S. 603.
A b b i l d u n g 1 6 . K a m m w a l z e n g e r ü s t m i t g e t r e n n t e m O e l k r e i s l a u f
f ü r Z a p f e n l a g e r u n d Z ä h n e .
allen Lagerstellen als auch an den Zahnflanken eine Oelhaut bildet, die eine unm ittelbare metallische Be
rührung vermeidet. Zur Ueberwachung des Oelkreislaufes werden Thermometer, Manometer und Oeldurchflußanzeiger eingeschaltet und zum Kühlen des Oeles Kühler und F ilter vorgesehen.
Bei Straßen m it Vorgelege werden diese zweckmäßiger
weise m it dem Kammwalzengerüst zu einer Einheit zu
sammengebaut. Dabei werden die Vorgelege auch als Hoch
leistungsvorgelege ausgebildet, d. h. die Ritzel bestehen ebenfalls aus Silizium-Mangan-Stahl, und die Räder erhalten aufgezogene Zahnkränze. Die Schrägverzahnung wird eben
falls m it kleinerer Teilung ausgeführt.
1. N ovem ber 1934. E . Howahr: MaschintneU.me.nle im Walzwerks bau und ihre Pflege. S tahl u nd Eisen. 1135
E . Hilfseinrichtungen zu den W alzwerken.
Ebenso wie bei den Walzwerken sind bei ihren Hilfs
einrichtungen, seit sie auftraten, die Grundteile,
n ä m l i c hRollgang, Querschlepperanlage sowie W arm betten, grund
sätzlich gleichgeblieben.
Ihre Ausbildung erstreckte sich vor allem auf die W eiter
entwicklung der einzelnen Maschinenteile und ihrer pfleg
licheren Behandlung. So war es in der ersten Zeit allgemein üblich, die
B o llg ä n g e
mit Stahlguß- oder Gußeisenrollen durch Kegelräder m it roh gegossenen Zähnen anzutreiben. Die Kegelräder liefen voll
ständig offen und unterlagen dadurch einem ungeheuren Ver
schleiß. Später begann m an m it der Um
kapselung der Kegelräder durch Blech
kasten. Die Längswellen wurden gegen den auftretenden Axialschub durch Bundlager gesichert. Die Zapfen der Rollen liefen in F ettlagern m it recht un
vollkommener Schmierung (Abb. 17).
Die Entwicklung ging nun dahin, die W artung zu vermindern durch E inkap
seln der Kegelräder, möglichst weitge
hende Ausschaltung des Schmiervorgan- ges von H and durch Einbau von Bund- schmierlagern und von geschlossenen Kegelradschutzkasten. Abb. IS zeigt eine neuere B au art eines Rollganges m it geschmiedeten Rollen, die schlagfrei laufen, weü sie auf der ganzen Oberfläche überdreht worden sind. Die Achsen laufen in Bundsehmierlagem; diese werden durch gemeinsame Oelkanäle miteinander verbunden und von einer Stelle aus gefüllt, so daß sich die
Zapfen selbsttätig schmieren. Die Kegelräder haben sauber geschnittene Verzahnung m it sehr hohem W irkungsgrad.
Mehr oder weniger entsprechen neuere Rollgangsausfüh- rungen der hier gegebenen Beschreibung.
Eine Ausnahme hiervon bilden im wesentlichen die E l e k t r o r o l l g ä n g e 4), die sich für Förderrollgänge usw. ein großes Anwendungsgebiet erobert haben, w ährend sie für schwere Rollgänge, vor allen Dingen für Umkehrrollgänge oder Arbeitsrollsränge für schweres W alzgut, sich auf die Dauer wohl kaum behaupten werden. Die W ahl der ein
zelnen Elektrom otoren für den Antrieb von Elektroroll- gängen wird im wesentlichen beeinflußt durch das Anzugs
moment des Motors, das zur Beschleunigung der Massen
•) Vgl. auch Stahl u. Eisen 49 (1929) S. 400 ; 51 (1931) S. 929/36 u. 1591/92; 52 (1932) S. 411/12.
der Rollen, des Blockes und des Motorankers nötig ist.
W ährend nun beim Gruppenantrieb den Rollen, denen im gegebenen Augenblick die größte Arbeitsleistung zugemutet wird, die gesamte Leistung des Gruppenantriebes zuge
führt werden kann, muß der Einzelantriebsm otor für die Elektrorollen erheblich überlastet werden, wenn ein Block in ungünstiger Stellung nur auf einer angetriebenen Rolle ruht. Um diese Belastung schadlos auszuhalten, müssen die Motoren verhältnism äßig kräftig bemessen werden. Bei häufigen Umkehrspielen, also beim Verwalzen von kurzen schweren Blöcken, haben die Motoren der Elektrorollgänge nicht genügend Zeit, sich von den kurzfristigen hohen Be
lastungen zu erholen, während sich beim Gruppenantrieb die geforderte Leistung durch die mechanischen U ebertragungsm ittel gleich
mäßig verteilen kann, so daß dem Motor eine viel gleichmäßigere Belastung zuteil wird.
Trotzdem bieten sich dem Elektroroll- gang auch für schwerste Blockgewichte An
wendungsgebiete, die ihm durch den Gruppen
antrieb auf keinen F all streitig gemacht werden können, z. B. für einen Zufuhrroll- gang einer 1100er Blockstraße, der Blöcke von 7 t Gewicht vom Blockaufleger zum Arbeitsrollgang befördert fAbb. 19). Auch die im Be
reich des Blockkippers liegevden Rollen sind ebenso wie der gesamte Rollgang seit Jahren m it gutem Erfolg in Betrieb, wodurch die Brauchbarkeit dieser A ntriebsart
durchaus bewiesen wird. Allerdings sind die in Frage kommenden Motoren verhältnism äßig teuer, um so mehr, als es sich im vorliegenden Falle, was besonders beachtens
w ert ist, um Motoren handelt, die an D rehstrom üblicher Frequenz angeschlossen sind. F ü r gerade und krum m e Förderrollgänge sowie für Arbeitsrollgänge an leichten Straßen, zum Verwalzen längeren W alzgutes, das gleich
zeitig auf einer großen Anzahl von Rollen aufliegt, ist ebenfalls der Elektrorollgang, wie er sich durch die prak
tische E rfahrung bew ährt hat, gut zu verwenden, z. B. vor und hinter einer viergerüstigen 380er Doppelduostraße, bei der die Motoren als Flanschm otoren an die Rollgangs- rahm en seitlich angebaut sind (Abb. 20). Diese Motoren werden durch D rehstrom m it einer Frequenz von 18 und 36 P er/s gespeist. F ü r Rollgänge in Kurvenform würde
A b b i l d u n g 1 7 . R o l l g a n g ä l t e r e r B a u a r t .
A b b i l d u n g 1 8 . R o l l g a n g n e u e r B a u a r t .
1136 S ta h l u n d EiseD. E . Howahr: Maschinenelemente im Walzwerksbau und ihre Pflege. 54. Ja h rg . N r. 44.
eine andere A ntriebsart nach heutigen Betrachtungen kaum noch in Frage kommen.
Ueber die W irtschaftlichkeit von neuzeitlichen Elektro- rollgängen muß aber immer wieder betont werden, daß sie nie größer sein kann als bei gut durchgebildeten Roll- gängen m it Gruppenantrieb, vorausgesetzt natürlich, daß die Rollen bei Gruppenantrieb auch in Rollenlagern liegen, was bei Elektrom otoren heute fast immer der F all ist und auch bei den Anlagen auf den letztgenannten Abbildungen.
Die vielfach im Schrifttum erschienenen Regeln und Berechnungsformen, wonach der W irkungsgrad der Elektro- rollgänge gegenüber Kegelradrollgängen wesentlich gün
stiger herausgerechnet wird, gehen meist von der unrichtigen Voraussetzung aus, daß die untersuchten Kegelradrollgänge Gleitlager hatten und maschinentechnisch nicht dem neuesten Stand der Planung und Werk
stattausführung entsprachen, während die Rollen der Elek- trorollgänge m it Rollenlagerung neuere Ausführungen darstellten.
Jede rechnerische Untersu
chung der Errechnung des K raft
bedarfes für einen Rollgang muß umfassen: Die Dauerarbeit zur Ueberwindung von Lagerreibung, Blockreibung sowie Beschleuni
gungsarbeit erstens für die Massen der Rollen und ihrer Triebwerks
teile, zweitens für die Masse des zu bewegenden Walzgutes.
Setzt man in beiden Fällen gleiche Bedingungen voraus, so wird der Gruppenantrieb wirtschaft
lich immer günstiger sein als der Einzelantrieb, da er eine bessere Ausnutzung der Motoren gestattet. Trotzdem wird aus praktischen Gründen für einen großen Teil der Rollgänge im Walzwerk, vor allen Dingen für alle Förderrollgänge, auch bei Warmlagern usw., der Elektrorollgang den Kegel- radrollgang mehr und mehr verdrängen und dessen An
wendungsgebiet auf die vorgenannten Arbeitsrollgänge an Block- und Vorstraßen sowie Umkehrstraßen m it schwerem W alzgut beschränken.
Einer der unangenehmsten Teile im Walzwerksbau, besonders bei Blockstraßen, aber auch bei schweren Um
kehrstraßen, bildeten bisher meist die sogenannten S t ä n d e r r o l l e n , die in unm ittelbarer Nähe der Walzen liegen.
Bei kurzem, dickem Walzgut, besonders bei schweren Blöcken in Blockstraßen, haben diese Rollen ganz erheb
liche Schläge aufzunehmen, außerdem werden aber auch
ganz beträchtliche Reibungsmomente auf sie ausgeübt, da die von der Walze kommenden Blöcke meist heftig auf sie auftreffen. Die Folge davon war meist Beschädigung der Rollen oder ihrer Zapfen und Beschädigung oder schneller Verschleiß der Antriebskegelräder, da in den meisten Fällen die Ständerrollen durch Kegelräder von der Längswelle des Arbeitsrollganges angetrieben wurden.
Um diesem Uebelstand abzuhelfen, entstand eine ganze Reihe von Bauarten, von denen u. a. die Sonderbauart der Maschinenfabrik Sack nach Abb. 21 be
merkenswert ist. Danach werden die Stän
derrollen federnd gelagert, so daß sie bei Stößen der Blöcke ausweichen können. Ein Reibungsgetriebe bewegt sie von der unteren Kammwalze aus. Es wird eingerückt durch Betätigung eines Druckwasser- oder Druck
luftzylinders oder eines entsprechend kräf
tigen Bremsmagneten, der eine Reibrolle zwischen einem Reifen auf der unteren Kupplung am Kammwalzengerüst und einem Reibrad auf der Antriebswelle für die Stän
derrolle einschaltet. Bei den ersten Stichen, wo der Block kurz ist, bleibt der Reibungs
antrieb eingeschaltet, wenn der Block aber nach einigen Stichen eine genügende Länge erhalten hat, wird der Reibungsantrieb aus
geschaltet, und die Ständerrollen laufen lose. Auch bei dieser Einrichtung ist die Pflege des Maschinenteiles der H aupt
gesichtspunkt. Die Nachgiebigkeit der Lagerung verhindert die Auswirkung großer Stoßkräfte auf die Rollen. Zur guten Pflege der Federn und der sonstigen Tragteile werden sie vollständig eingekapselt.
Bei Triostraßen bestehen natürlich die gleichen Voraus
setzungen für die Rollen, die dem W alzgerüst zunächst liegen, wie für die Ständerrollen bei Block- und schweren Umkehrstraßen. Hier ist die federnde Lagerung innerhalb des Wippenrahmens in den meisten Fällen umständlich, es empfiehlt sich aber auch aus anderen Gründen, in die Hub
töpfe der Wippe kräftige Federn einzuschalten, um die großen Beschleunigungsstöße, die beim Heben und Senken der Wippen auftreten, nach Möglichkeit abzufangen. Durch diese Maßnahme werden die Gestänge der Wippen geschont, aber auch die Stöße der Blöcke auf die dem Gerüst zunächst liegenden Rollen ganz erheblich gemindert. Um die schäd
lichen Reibungsmomente, die von den austretenden Blöcken auf die ersten Rollen ausgeübt werden, zu mildern, wird in den meisten Fällen der Antrieb der ersten Rollen der Wippen durch Reibung ausgeführt.
A b b i l d u n g 1 9 . E l e k t r o z u f u h r r o l l g a n g f ü r B l ö c k e .
A b b i l d u n g 2 0 . E l e k t r o r o l l g ä n g e f ü r l e i c h t e s W a l z g u t .
1. N ovem ber 1934. E . Howahr: Masehinenelemente im Walzirerksbau und ihre Pflege. Stahl u n d Eisen. 1137
Die größte W ichtigkeit im W alzwerksbau haben die K a n t v o r r i c h t u n g e n
bei Block-, Profil- und Halbzeugstraßen, die m it Führungs
linealen vereinigt sind. Es sei hier nur auf einige grund
sätzliche Betrachtungen über ihre B auart hingewiesen.
Auf die Ausführung ihrer Einzelheiten einzugehen, würde zu weit führen, um so mehr, als hierüber schon wiederholt berichtet w urde7).
A b b i l d u n g 2 2 . K a n t v o r r i c h t u n g m i t v e r e i n i g t e n F r i e m e l k a n t e r n u n d K a n t d a u m e n f ü r e i n e B l o c k s t r a ß e .
Den Aufbau der Straße zeigt Abb. 23. Dieser Aufbau gleicht im allgemeinen dem ähnlicher am erikanischer Röhrenstreifenstraßen. Die K nüppel werden m it Kranen auf Roste gelegt, von denen sie auf den Zufuhrrollgane zum Ofen abgeworfen werden; dieser führt die Knüppel seitlich in einen sogenannten Morgan-Ofen ein. Da der S tab nicht mehr vom Rollgang gefördert wird, nachdem er etwa zur H älfte im Ofen aufliegt, so wird er durch einen E in
stoßwagen, der durch eine selbsttätige Steuerung m it dem Blockdrücker verbunden ist, vollständig in den Ofen ge
stoßen. Der Blockdrücker schiebt die in den Ofen ein
gesetzten Knüppel vorwärts. Diese werden durch Stangen m it Hilfe eines Reibungsgetriebes zwischen ein P a a r Treib
rollen ausgestoßen, die sie vollständig aus dem Ofen ziehen 8) S ta h l u. Eisen 48 (1928) S. 789 94 ; 53 (1933) S. 953 56.
148 Schnöd-3.
A b b i l d u n g 2 1 . F e d e r n d e L a g e r u n g u n d R e i b u n g s a n t r i e b d e r S t ä n d e r r o l l e n .
Aach der am meisten üblichen Ausführung für D u o - s tr a ß e n werden die Führungslineale entweder durch Rollen, die sich auf F ahrbahnen zwischen den Rollen des Arbeitsrollganges bewegen, oder durch Führungsböcke u nter
stützt, die außerhalb des Arbeitsrollganges liegen. Im letzten F all hängen die Führungslineale in ihrer am wei
testen vorgeschobenen Stellung frei über. Deshalb werden natürlich auf die Einzelteile erhebliche K räfte ausgeübt.
Anderseits liegen sämtliche Tragteile außerhalb der Schmutz
zone, so daß der Forderung nach pfleglicher Behandlung der Maschinenteile im Walzwerksbau bei dieser B auart weitestgehend entsprochen wird.
Bei T r i o s t r a ß e n , bei denen die K anter und F ührungs
lineale sich m it den Wippen bewegen müssen, ist es mög
lich, entweder diese K ant- und Führungslineale in gleicher Weise, wie es für die vorgenannte B a u art vorgesehen ist, den W ippenrahmen seitlich anzuhängen, so daß die F ü h rungslineale nicht auf den Führungen zwischen den W ippen
rollen auflagern, oder die Führungslineale auf Laufbahnen zwischen den W ippenrollen und ihre Verschiebearme auf entsprechend gelenkig ausgebildeten U nterstützungen zu lagern. In der praktischen Ausführung genießt die le tzt
genannte Lösung meist den Vorzug, da im anderen Falle die Gewichte der W ippenrahm en, und dam it die bei jeder Bewegung des W ipptisches zu beschleunigenden Massen, zu groß werden. E ine große Bedeutung kom m t heute bei derartigen K antvorrichtungen dem mechanischen K anten kleiner Q uerschnitte zu, wofür bei den älteren B auarten auf den Arbeitsrollgängen oder den W ippen stets ein Bedie
nungsmann notwendig war, um das hintere Ende langer -) S tah l u. E isen 48 (1928) S. 7S9 94: 49 (1929) S. 734'39:
52 (1932) S. 601 06 : 53 (1933) S. 168'72 u. 953 56.
4 4 .«
F . Anwendungsbeispiele.
Vorstehende Ausführungen zeigten für die wichtigsten Maschinenteile im Walzwerksbau Entwicklungslinien, die durch ihre Pflege bestimm t wurden. A achstehend wird eine neue kontinuierliche Röhrenstreifenstraße m it zehn W aage
recht- und vier Senkrechtwalzengerüsten beschrieben, die gleichzeitig zweimal ausgeführt wurde und deren Ausführungs
einzelheiten weitestgehend auf die Pflege des MascMnen- elementes Rücksicht nimmt. Die W artung ist dabei durch Mechanisierung des Schnüervorganges auf das möglichste verm indert worden. Die Bedienung der hierzu notwendigen Einrichtung ist dabei jederzeit während des Betriebes mög
lich, und die sichere Wirkungsweise wird durch Anordnung von Ueberwachungseinrichtungen verbürgt.
Stäbe von H and zu drehen. Ueber derartige als Friemel
kanter bezeiehnete Einrichtungen ist schon früher berichtet worden8). Eine einfache imd bewährte Ausführung der recht
lich geschützten B auart zeigt Abb. 22 als Vereini
gung dieser Einrichtung m it den üblichen K ant
daumen einer Blockstraße.
1138 S tah l u n d Eisen. E. Howahr: M aschinendemente im Walzwerksbau und ihre Pflege. 54. Ja h rg . N r. 44.
und auf den Rollgang zur Straße bringen. U nm ittelbar hinter dem Treibrollenpaar der Ausziehvorrichtung ist eine Schere angeordnet, welche die langen Knüppel beim Walzen der schmaleren Streifen unterteilt. Röhrenstreifen von 198 X 4,3 bis 42 x 2,4 mm werden gewalzt, wozu Knüppel von 75 X 75 bis 100 X 100 mm sowie Brammen von 165 x 75 bis 225 X 75 mm verwendet werden. Die Schere kann auch Stücke für Probestäbe vor der Walzung eines neuen Profils abschneiden und dam it die Einstellung der Straße prüfen. Die waagerechten Walzen der Gerüste 1 bis 5 haben 400 mm Dmr., die der Gerüste 6 und 7 einen Dmr.
von 370 mm und die der drei letzten Gerüste 315 mm Dmr.
Alle Gerüste haben eine Ballenlänge von 450 mm. Alle Gerüste m it waagerechten Walzen sind m it abnehmbaren Kappen ausgebildet, um schnellen Walzenwechsel zu ermög
lichen. Außerdem können durch eine geeignete Vorrichtung
der K anten an den Röhrenstreifen sind vier Senkrechtwal
zengerüste A bis D m it W alzen von etwa 450 mm Dmr.
und 460 mm Ballenlänge sowie m it verschiedenen Kalibern vorgesehen, die in der Höhenlage durch eine elektrische Verstellung einstellbar sind. Die ganzen Senkrechtwalzen- gerüste sind außerdem seitlich verschiebbar, um die 450 mm breiten Walzen der W aagerechtwalzengerüste auf der ganzen Breite zu verschleißen, wenn schmalere Streifen gewalzt werden.
Die B auart der Senkrechtwalzengerüste gestattet es, jedes Kaliber auf dem Ballen der senkrechten Walzen wahl
weise vor jeden P u n k t der waagerechten Walzen zu bringen.
Diese Forderung muß vor allen Dingen dann erhoben werden, wenn, was ursprünglich ins Auge gefaßt war, die Senkrechtwalzengerüste auch zum Walzen von Rund
eisen benutzt werden. Die Senkrechtwalzengerüste, d. h.
also die senkrechten Walzen m it zuge
hörigen Lagern und Lagerrahmen, wer
den dadurch ausgebaut, daß das ganze Gerüst bis auf H üttenflur m it der einge
bauten mechanischen Hebe- und Senk- vorrichtung abgesetzt wird. Die vier Senk-
G e vu sb A b is D = ¥ 5 0 D m o . ¥ 5 0 ß a /ie rr/ä rffs G e r iis i 7 b is 5 = ¥ 0 0 O m /?; ¥ 5 0 ß a //e r/ä rg e G e rü s f 5 b is 7 = 3 7 0 0 /7 7 0 ; ¥50 ßa//erZange G e rü e / 3 b is 70 = 3 7 5 D m r.. ¥ 5 0 ßa //en /ä n ge
A b b i l d u n g 2 3 . R ö h r e n s t r e i f e n s t r a ß e .
