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D r . - J n g . E . S c h r S d t e r , ^ i j i M | U 1 1 1 ! I I H* l ^ f c U l Generalsekretar
Geschaltsliihrer des % I
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f | § 1 8 Dr. W. Be u m e r ,Vereins deutscher Eisen- ¥ 8 J T ^ M | j j k I 1 1 Gesdiaftsfiilirer der
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Verlaa Stahleisen m. b.t!., '
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I T O ^ I 1 C D I C I " Eisen- und Stahl-DPsseldorf. Ł « 1 I w w i I I I I I I industrieller.
FU R D A S D E U T S C H E E IS E N H U T T E N W E S E N .
Nr. 43. 27. O ktober 1909. 29. Jahrgang.
Magnetstahl und p erm anenter Magnetismus.
Von $)tpI.=Q ng. Gr. M a r s , Ingcnieur der Gebr. B o h ler’schen S tah lw erk e, K apfenber
I | i e E lek trotech n ik s te llt an die Stahlindustrie, w elch e ihr die K onstruktionsm aterialien zum Bau ihrer M aschinen und A pparate liefert, zw eierlei Forderungen besonderer A rt. Einm al yerlan gt sie ein M ateriał, das bei der M agneti
sieru n g so leich t w ie inoglich den hoclistcn M agnetism us annim mt, ■ und ihn nach A ufhoreń der m agnetisierenden W irk u n g so sch n ell und so leich t w ie inoglich w ieder y e rliert, im anderen Falle ein M ateriał, w elclies nach (gan z
gleich ob le ic h t oder schw er) erfolgter M agnetisierung den ihm erteilten M agne
tismus m oglich st unreriindert und vo r allem dauernd beibehalt.
D ie erste F orderung stiitz t sich auf das W esen der D ynam om aschinen, dereń rotierender A nker bekanntlich aus E isen b esteh t, w elclies bei jed er U m drehung des A nkers ein oder m elirere Małe seinen M agnetism us ilndert. Jed er W ech sel dieser A rt is t nach den bestelienden A nsichten iiber den M agnetism us m it einer R ichtungsttnderung der E isenm ole- kel oder der M olekularm agnete yerbun-
den, w ozu ein T e il der m agnetisierenden K raft verbraucht w ird. D ieser B e tr a g an K raft w ird in W arnie y erw a n d elt, bedeutet also nicht nur einen K ra ftv erlu st, sondern kann auch allm iihlicli durch S teig eru n g der W arnie zum D efek t der Ma
schine fiihren. J e leich ter sich diese R ich tu n gs- anderung der Eisenm olekel vornelim en laBt, d. h. je beąuemer sich die E isen m olek el in dem M ateriał bew egen konnen, desto gerin ger w ird der M agne- tisierung$verlust des E isen s. W ahrend also elektro- techuisch g esp ro d ien dasjenige E isen ein gu tes A nkerm aterial ist, w elclies die g e r in g s te H y s te r e se bei g rofiter Perm eabilitftt b e sitz t, so is t es nietallograpbisch gesprochen die E isen legieru n g, die den hochgten F e r r itg e h a lt und das g rob ste auf lockere K on stitu tion des S tah les hindeutende K leiugefiige b esitzt. D ie B ed in gu n g erfullt eine L egierung m it 2 bis 3 ,5 °/o Silizium und mog- liclist w en ig (0 ,0 bis 0 ,1 0 °/o) K ohlenstoff. D ie
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:
ii.S8
Induktionskurye einer L eg ieru n g m it 3 ,5 °/o Silizium is t in A bbildung 1 d a rg estellt. Ihre P erm eab ilitat
ij. bei der F eld stark e Jp = 10 0 b etra g t 1 6 4 und is t nicht y ie l g erin g er ais die eines gu ten w eichen E isen s, w elclie bei der
selben F eld sta rk e etw a 170 betragt. D er H y steresev erlu st Wh fiir 1 k g desselben M ate- r ia le s b etragt 1 ,4 5 W a tt gegeniiber 2 ,5 0 W att eines silizium arm en, w eiclien E isen s (bei einem
S troinw echsel von 5 0 P eriod en ), oder sein H y steresek o effizien t b etra g t nur hoclistens 0 ,0 0 1 5 , wahrend er yor E infiihrung des Silizium - sta liles in der R e g e l 0 ,0 0 2 5 betru g.* D er Siliziu m stah l yerbindet also hohe P erm eab ilitat und g erin g e H y sterese. D ie H artę des M ate- riales (B rin eilsch e H artezah l = ii2 5 ) is t, m it der K ugeldruckprobe gem essen , zw a r groBer ais die des reinen E isen s (H artezah l — 1 4 3 ) mit gleichem KohlenstofTgelialt, indessen is t es kaum m oglich, durch irgend eine W arm ebehaudlung E isen so gi-obkornig lierzu ste llen , w ie den Siliziu m stah l. Im g eg o ssen en Zustande h at dieser Stahl ein B ru ch gefu ge von iiber 2 cm langen
* D ie s e Z ah len sin d der A rb eit von E m i l K o l b e n : iD e r EinfluB des S iliziu m s a u f die e le k trisch en und m a g n e tisc h e n E ig e n sc h a fte n d es E isen s"
en tnom m en . „R u n d sch au fiir T e ch n ik und “W irt- sc h a ftc , 1909, 9. J a n ., S. 1 bis 10.
8 4 A b b ild u n g 1. In d u k tio n sk u rv e ein er L e g ie r u n g m it
3,5 °/o S iliziu m (D y n a m o b lech ).
1G 74 S t a h l u n d E i s e n . Magnetstahl und perm anenter Magnetismus. 2 9 . J a h r g . N r . 4 8 .
glanzenden K ristallen , und noch nach der W a lz u n g oder SehmieduDg a u f diinne B lech e z e ig t der Bruch ein auffallend grobes Korn.
E s hat den A nschein, a is oh die m agnetische
A b b ild u n g 2. In d u k tion sk u rvo e in e s M agn etstah la.
U niw andlungsarbeit um so leich ter von statten g e h t, j e grober die Struktur des S tah les ist.
Zur Y erm eidung der W irb elstrom e in den A nkern der Dynam om ascliinen w ird das M ateriał in Form von B lechen an gew endet, w ie sie von G ebr. B iihler, der B ism arekhiitte, Capito & K lein u. a . g elio fert w erden.
D ie andere von der E lek trotech n ik y erla n g te Sp ezialq u alitat, die das M ateriał fiir die perma-
V 500
in A bbildung 1 fiir das D ynam oblech und in Ab
bildung 2 fiir den M agnetstahl d argestellten Induktionskurren den G egen satz der m a g n e - t i s c l i e n E ig en sch a ften zw isch en beiden Stahl
sorten Y eranschaulichen, is t aus den beiden Lichtbildern (A bbildung 3 und 4) das grundrerschiedene G efiige der beiden Stahlsorten m e t a l l o g r a p h i s c h zum A usdruck gebrach t. Die beiden Induk- tionskurven, im Y erein m it den beiden Lichtbildern stellen w ohl die grofiten in der Stah lin d u strie iiberhaupt vor- kommenden G egen siltze des m agnetischen Y erh alten s b ezw . der K orngrdfie dar.
A uch das Korn der Schnelldrehstahle is t en tgegen der A n sich t von G. H a n - n a c k * nich t so fein, w ie das des ge
h arteten M agnetstahles.** J a sogar in der H artę iibertrifft der M agnetstahl die S ch n elld reh stah le, denn ein g u t geharteter Sclinelldrehstahl laflt sich bekanntlich an der Schneide noch feilen . D er M agnetstahl dagegen w ird so hart, dafi man ihn m it E r fo lg zu Glas- bohrern verw enden kann.
W ahrend man nun mit der Y erw endung des Siliziu m stah les fiir die D ynam obleche dem Ideał eines gu ten A n k erm ateriales sehr nahe ge- kommen zu sein sch ein t, is t die. F ra g e nach
X 800
A b b ild u n g 3.
S ta lli fiir D y n a m o b le c h e g e sc h m ie d e t.
nenten M agnete bildet, is t in allein sozu sagen der A ntipode des D ynam oblechm ateriales nnd von ihr werden gerade die en tg e g e n g e se tz te n E ig e n schaften geford ert: grofie H y sterese, w elch e in dem gew U nschten nN achbleiben“ des perm anenten M agnetism us E e m a n e n z heifit (und zw a r bei gleich fa lls grofier P e n n e a b ilita t), G lashSrte, hoher K ohlenstoftgehalt, fein stes K ieingefU ge und fe s te ste K onstitution des S tah les. W ahrend die
A b b ild u n g 4.
M a g n etsta h l g e sc h m ie d e t.
einem besseren M ateriał fiir perm anente Magnete aus dem Grunde eine immer w ieder auftauchende, w eil b eziiglich der Stttrke des remanenten M agnetism us die F orderung nach oben schein-
* „S tahl und Eisen" 1908 S. 1237.
** "W enigstens d as d er g e h a r te te n S ch n elld rch - stiih le n ich t. B e k a n n tlich ist d as K o m des gelitir- tete n S c lm e lld r e h s ta h le s b ed eu tend gro b er a is das des g e g liih te n . D e r Grund fiir d is g e r in g e A n n alim e des
27 . O k t o b e r 1 9 0 9 . Magnelalahl und perm anenter Magnetismus. S t a h l u n d E i a e n . 1 6 7 5
bar keine G renze hat. V on einem perm anenten Magneten bestinim ter G esta lt, der h eute sein ló fa c h e s G ew icht an E isen trilgt, kann man leicht das D oppelte v erlan gen , w eil man eben nicht ein sieh t, warum diese L eistu n g nicht mog- lich sein so li. W ir w erden zw ar sehen, daB aucli hier dem E rreichbaren G renzen g e ste c k t sind, indessen is t der U n terschied zw isch en K oerzitiyk raft und K em anenz eines M agneten aus gew ohnlichem K ohlenstoffstahl und denjenigen eines M agneten aus Spezialm agn etstalii jeden- falls v iel groBer, a is der U nterschied in den Hilrtegradcn der beiden S ta h le. A is das erste Mai w olfram legierte S p ezialstah lm agn e:e au f den Markt g eb rach t wurden, w ar es noch ein a n der es Moment, w elch es hier m itbestim m end au f den Magnetismus w irk te. D ie chem ische Zusammen
setzung des S ta h les muBte den M agnetism us nicht allein durch Erhohung der H iirte beein- fltissen. — V ielleieh t liiBt sich durch V erw endung eines anderen E lem entes ais W olfram der M agnetismus verdoppeln? I s t es die G egen- wart der dem S tah l z u g esetzten K orper an sich, die den M agnetism us erholit, oder nur ihre R iickw irkung a u f die vorhandenen E isen m olek el?
Spielt hierbei die chem ische Beschaffenheit ais solclie eine E o lle , oder nur das durch diese chemische B eschaffenheit h erbeigefiihrte, oder durch H artu n g lierbeifiihrbare G efiige des M agnetstahles ? D urch w elche Umstilnde laB t sich die K a p a zita t der stahlernen D auerm agnete erkliiren ? — D as m angelliafte W isseh hinsicht- lich dieser F ra g en is t auch von H a n n a c k in der bereits erw iilinten A rbeit betont w orden, indem er s a g t : „H auptsilchlich sind es die B e- ziehungen der cheinischen Z usam m ensetzung des Materiales zur L eistu n gsftth igk eit des M agneten, die noch in recht tiefes D unkel geh iillt sin d .“
D ie genannten F ragen sind fiir die E lek tro technik von B edeutung, w eil m it jed er V er- besserung der M agnete a lle A pparate und Ma
schinen, zu dereń w esen tlich en B estandteilen solclie M agnete gehoren, V ereinfachungen er
halten w urden, und fiir den M agnetfabrikanten, weil er sich naeh ihrer B ean tw ortu n g au f das gefundene P rin zip stiitzen und bestim m te F or- derungen betreffs sein es S tah les an den H iitten- mann stellen konnte, a n sta tt, w ie dies bis j e t z t zumeist g esch ieh t, sich a u f einfache Probe- schmelzen des A letallurgen zu y erlassen . E s lolint daher der Miihe, die in F ra g e kommenden V erhaltnisse zu studieren, die insbesondere des-
M agnotism us d er S ch n elld reh sU lh lo ist au ch n ich t bo sehr in dcm zu foinen K o m d ersclb en zu suchon, schon au s dom G runde n ich t, w eil der M agn etism u s w ahrschcinlich w io dio E le k tr iz ita t oine durch A oth er- wollen sieli fortpflanzende K raft is t und der A oth er naeh der T h eo r ie a lle K orper gleich m iiB ig durch- dringen so li. E in e an d ere E r k la ru n g fur d as sc h le ch te niagnetiBcbe Y e r h a lte n der S cb n elld reb sta h lo w ird w eiter unten g eg eb o n .halb so yerw orren sind, w eil es uns bis j e t z t an oiner T heorie* des perm anenten M agnetism us giln zlich fehlt. D a aber ohne Annahme ein es festen G esichtspunkt.es au die E rkliirung der yerschiedenen Stiirke der D auerm agnete nicht zu denken is t, so fiihrten die naclifolgenden U nter- sucliungen, die zunilchst nur die B ean tw ortu n g der a u fg estellteu F ragen zum Z w ecke h a tten , auch n otgedrungen zu der A u fstellu n g einer T h e o iie . S ie so li am SchluB besprochen w erden.
Zunilchst ein ige W o rte iiber das bestehende W issen vom M agnetism us. F a r a d a y ste llte fe s t, daB alle E lem ente und K orper ausnahm slos au f eine geniigend stark ę inagnotisierende K raft reagieren , also den se it langem bekannten Ma
gnetism us b esitzen . Aber nur das E isen z e ig t diese F a liig k e it in so fierrorragendem MaBe, daB es in dieser H insicht Y erw endung finden konnte.
A ucli n ich t jed es E isen ist m agn etiseh . E s gib t hier ebenso groBe U nterschiede in b ezu g a u f Stiirke des M agnetism us w ie zw isch en E isen und einem anderen m agnetischen K orper, z . B . Sauerstoff.
Im Jalire 1 8 8 9 beseltrieb H o b k i n s o n die m erkw iirdigen E igen sch aften eines S tah les m it 25 °/o N ick el, der bei gew oh n lich er T em peratur unm agnetisch w ar, aber w en ig unter 0 0 C ma- g n etisch w urde, und bei — 5 0 0 ( ' stark ma- gn etiscli w ar. E s hat sich g e z e ig t, daB a lle Stalil- legieru n gen solclie m agnetischen U m w andhings- punktc au fw eisen , und da die L age d ieser P u n k te bezw . T eniperaturen bei den yerschiedenen Stiihlen auch yerschieden is t, so hat O s m o n d danacli eine m a g n etisch eE in teilu n g der Stilhle getroffen.**
D ie U ntersuchungen von P i e r r e und S k ł o d o w s k a C u r i e ergaben, daB auch das g e- w ohnliche E isen und der S tah l bei hohen Tempe- raturen nich t m agnetiseh sind. D ie Umwand- lungstem peratur lie g t hier in der N ilhe der- jen ig en T em peratur, etw a 7 4 0 ° C, a u f w e lc h e ’
der S tah l geb rach t w erden muB, um bei der A bsehreckung H iirte anzunehm en, und ist w alir- scheinlich mit ih r identisch. E r h itz t man ein S tiick gew ohnlichen E isen s oder S tah les, wahrend es an einem M agneten hflngt, so fiillt es von dem P o l des M agneten ab, sobald die ma- g n etisch e U niw andlungstem peratur erreich t ist. ***
* W o ru n te r ich die E eh re dor von H a n n a c k b e r e its a n g e d o u te te n B e z ie h u n g zw isch o u d er ch em i- BC.hon Z u sam m on getzu ng zur L e istu n g sfiih ig k o it d es M agnoton v e r stc h e . Y o n dem M agnetism ua aelbst Boli h ier n ich t die lto d e nein.
** „Jou rn al o f the Iron and S to el In stitu te" 1903, II, S. 107.
ł ł * D iea e T a tsa c h e er m o g lic h t d ie B on u tzu n g e in e s M agn eten a is M ittel, um je d e U eb erliitzu n g b ei der H a rtu n g von k lein eren W e r k z e u g c n zu vorm oidon.
D ie S tilck o fa lle n cin fa cli vom M agnoton ab, und in die unter d er Y o rrich tu n g b efind lich o H iirteH aasigkeit, w enn sie dio H & rtetem peratur e rre ic h t hab en . Ein aolch er A p p arat, deBaen Y erw e n d u n g bem erkenB w erte Y o rteile m it aich b rin g t, ist in d er T a t von M u d f o r d k o n stru iert w orden. („ E n g in eerin g " 1 9 0 8 , 22. M ai, S. 6 93. Y e r g l. „S tahl und Eisen" S. 1908 Ś. 915.)
1 6 7 6 S t a h l u n d E i a e n . Magnetstahl und perm anenter Magnetismus. 2 9 . J a h r g . N r . 4 3 .
D as m agn etisch e E isen unter 7 4 0 0 C heiflt a -E isen . D as unm agnetische E isen iiber 7 4 0 0 C wird j e nach K olilenstoffgehalt und T em peratur {3- oder -["Eisen gen an n t. E s ist, nocli unent- schieden, in w eichem Grade man diese beiden M odifikationen des p- oder -f-E isens bei gew olm - licher T em peratur durcli A bsclireckung erhalten kann. A lle abgesch reck ten , gebriluchlichen reinen E isenkohlenstoff legieru n gen sind stark m agnetisch.
D ie m agnetischen E ig en sch a ften der Stilhle sind zu yerschiedenen Z w ecken und A pparaten
Y e r w en d et w ord en ,* z . B . zur Schnellbestim m ung der H artę des S taliles im M artinofen. D ie in teressa n teste A nw endung der m agnetischen E igen sch aften der Stilhle is t die znr S tahlharte- priifung m ittels des S c h u c h a r d t u n d S c h i i t t e - s c h e n A pparates, w elch er sich au f die von H u g h e s a b g eleiteten G esetze s tu tz t, w onach die P erm eab ilitat
d i r e k tproportional der W eicli- lie it oder m olekularen B ew eg lich k eit des S taliles und sein W id erstan d g e g e n eine auflere ma
g n etisch e K raft d irek t proportional seiner H artę oder m olekularen S te ifh e it ist. **
D ie se A ngaben kennzeichnen im allgem einen das g eg en w iirtig e m etallu rgisch e W is se n iiber den M agnetism us. Irg en d w elch e A rb eiten iiber den Grund des unm agnetisclien V erh alten s g e- w isser E isen leg ieru n g en scheinen n ich t vorhanden zu sein. S elb st iiber die N atu r des y -E isen s sch ein t man sich noch nicht k la r zu sein , denn da, w o sein H auptcharakteristikum , sein unm ag- n etisch es V e fh a lte n , am sich ersten h ervortreten s o llte , in den E isenkohlenstoff leg ieru n g en , trifft man ihn nie in reinem Zustande an. H och- g ek o h lte S ta h le, nach der V o rsch rift behandelt, um A u sten it, d. h. also -f-Eisen zu erhalten, sind ste ts m agnetisch, und in den M angan- und N ick elstah len kann man sich das unm agnetische V erhalten auch au f andere W e is e erkliiren, ais durch A n alogie m it dem iiber 7 4 0 ° C erh itzten y -E isen der reinen E isen k oh len stofflegieru n gen .
Fiir die folgenden U ntersuchungen wurden die S tahle teils dem S ortim ent der B o h l e r - schen S tah lw erk e entnom men, te ils besonders, und zw a r im T ieg elo fen h e r g e ste llt. D ie M essung ihrer fiir perm anente M agnete in F ra g e kommenden R em anenz geschah durch P riifu n g der Stiihle in Form yon fertig en M agneten.
AuBerdem sind aber auch eine groBe M enge von Induktionskurven zahlreicher S tahle ben u tzt w orden, w elch e im L aufe der Jah re bei der U ntersuchung der M aguetstahlchargen, und zw ar m it dem K oepselsclien M agnetprufungsapparat von Siem ens & H alsk e aufgenom m en w orden sind.
A is M agnettype fiir die U ntersuchung der S tah le in Form fe r tig e r M agnete w urde der in
* S ieh e dariiber O s m o n d : „ E e g e n ie c iv il“ 1885, zitie r t von L . G u i l l e t : „E tude in d u strielle d es a llia g e s n ie ta lłiq u e s.“ D u n od e t P in a t. 1906. S. 136 und 137.
** „Iron A g e “ 1908 B and 81 S. 1162.
der P ra x is wreit verb reitete T elephonm agnet nach nebenstehender Abbild. 5 g ew a h lt. D er Telephon
m agn et h a t fiir yerg leich en d e V ersuehe den V o rzu g , sehr einfach g eb au t zu sein und relatiy g erin g e A ppretur zu erfordern. D ic Priifung der Stiihle in Form von M agneten is t iibrigens aus dem Grunde em pfehlensw ort, w eil sie ganz allgem ein in der P r a x is fur dio IJebernahme der M agnete maBgebend is t.*
Zur H erstellu n g der M agnete w urden zunachst aus K onigen der yerschiedenen Q ualitaten Stangen von 2 0 X 10 111,11 h eruntergeschm iodet, und zwar bei der fiir jed e Q ualitilt erfahrungsgem iiB giin- stig ste n T em peratur und einfach erkalten ge- lassen . V on diesen Staben w urden die fiir die M agnete erforderlichen Stu ck e ab gesch n itten und direkt, ohne sie e r st einer Gliihung zu unter- ziehen, in der fiir die F orm gebung der Magnete erfahrungsgem iiB g iin stig sten B iegetem peratur zu M agneten ge-
bogen. D ie Form geb u n g geschah m ittels einer be- w ilhrten y o r r ic h tu n g , w elch e die bei der B ieg u n g au ftretenden g e - fahrlichen Span
nungen atn besten zu yerm eiden g e sta tte t. D ie g e- bogenen M agnete
wurden w ieder ein- Abbildung 5. Telephonmagnet.
fach erk alten g e-
la ssen , und g ela n g ten dann, nachdem sie noch au f dic bestim m te Schenkelliinge appretiert wor
den w aren, g leich zur H iirtung.
E ntsprechend der W ic h tig k e it des H iirteyor- g a n g e s
f iirdie H erstellu n g von brauchbaren pen n an en ten M agneten, w urde die H artung der fertig a p p retierten M agnete m it groB er Sorgfalt yorgenom m en. D ie E rh itzu n g aller in den Z ahlentafeln 1 bis 5 genannten M agneten ge
schah in einem y o rziig lich regulierbaren Gas- ofen m it doppelter Tem peraturm essung, und zwar wurde zur Bestim m ung der genauen Hiirtetempe- ratur ueben dem L e C hatelierschen Pyrom eter, dessen L o tste lle zw isch en den Schenkeln der M agnete a u f der B odenplatte des Ofens auf- ruhte, noch das F ery sch e P yrom eter
a n g e w e n d e t.D ie beiden P yrom eter w iesen einen
U n te rs c h ie dvon 10 bis 2 0 0 C auf, um w eichen das Ferysche P y rom eter hoher a u z e ig te . D ie in den Zahlen
tafeln 1 bis 5 an gegeb en en H iirtetem peraturen bilden das M ittel beider A blesungen und ent- sprechen genau der T em peratur, bei w elcher die S tah le in der D im ension 2 0 X 1 ° mm nach der
* S ieh e M i d d l e t o n : „T he E le c tr ic a l R e v ie w “ Y o l. 64, N r. 1637 S. 590.
2 7 . O k t o b e r 1 9 0 9 . Magnetstahl und perm anenter Magnetismus. S t a h l u n d E i s e n . 1 6 7 7 Z a h len ta fe l 1. K o h l e n s t o f f s t a h l e .
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6 6 4
6 8 3 6 7 4 6 7
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6 6 4 6 7 4 7 0
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7 0 6 9 2 ,9
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11
12 1 ,1 7 0 , 1 8 0 ,2 3 7 8 0 T, 6 2 7
6 2 7 6 2 7 5 6
5 5 5 5 ,5 5 4
5 2 5 3 3 ,6
5 ,5 4 ,6 ^ n
13
; 14 1 ,2 3 0 , 1 7 0 ,3 3 7 8 0 * 6 8 3
6 5 2 6 6 8 5 5
5 4 5 4 ,5 5 2
4 9 5 0 ,5 5 ,5
9 ,3 7 ,4 n r>
1 15
16 1 ,2 8 0 , 1 8 0 ,2 5 7 6 5 n 6 8 3
6 5 2 6 6 8 5 7
5 4 5 5 , 5 5 5
5 2 5 3 , 5 3 ,5
3 ,7 3 ,6
i 17
18 1 ,4 8 0 ,2 0 0 , 2 2 7 5 5 n
6 8 3
6 8 3 6 8 3 6 0
61 6 0 , 5 5 7
5 9 5 8 5 ,0
3 ,3 4 ,2 y> r
19
2 0 1 ,5 0 0 ,1 2 0 ,3 0 7 5 0 V
6 2 7
6 2 7 6 2 7 5 4
3 8 4 6 ,0 5 3
3 6 4 4 ,5 1 ,9
5 ,3 3 ,6 f c i n k o r n i g 21
2 2 1 ,7 0 0 ,1 2 0 , 6 5 7 4 0 6 2 7
6 5 2 6 4 0 3 8
3 7 3 7 ,5 3 7
3 5 3 6 2 ,6
5 ,4 4 ,0
-
Mąffnefomefor
JBT O
9 *9
O -O '--- » r-
Abschreckung die groB te H artę bei feinstem Korn annahmen. D ie A bschreckung erfo lg te bis zur v o llig e n E rk a ltu n g in W a sse r bezw . Oel. D ie Z eit von der E n tfernung aus dem Ofen bis zu dem Moment, in w elchem der zur Verhinderung des Y erzieh en s in eine H iirte- klammer eingespannte M agnet ins W a sse r ge- taucht w urde, betrug vier bis fiin f Sekunden.
Die g eh arteten M agnete wurden a u f die genaue innere M aulw eite geschliffen,
darauf in der iibliclien W eise durch A bstreichen auf einem starken E lek trom agn eten roag- netisiert, und d irekt zur Mes- sung au f das M agnetom eter gebracht.
Das M agnetom eter zur Mes- sung von H ufeisenm agneten gleicht im P rin zip g a n z dem K oepselschen A pparat und ist
wie dieses am besten m it dem gew ohnlichen Gal- vanoineter zu v erg leich en . B eide A pparate stellen die U m kehrung des G alvanoineters dar. W ahrend in diesem ein perm anenter M agnet ein kon stan tes Peld erzeu g t, in w elchem die D rehspule je nach der Starkę der sie durchflieBenden Strom e ab- gelenkt w ird, w ird bei den M agnetom etern die Spule von einem k onstanten Strom durchflossen uud durch das variable F eld a b gelen k t. D as M agnetom eter fiir H ufeisenm agnete unt.erscheidet sich von dem K oepselschen A pparat nur dadurch, daB es kein Joch verw en d et, da die Schenkel der H ufeisenm agnete direk t iiber die D rehspule g esteck t werden, und der M agnetism us des H uf
eisenm agneten so unm ittelbar indizierend au f sie w irken kann. D ie von Siem ens & H alske g e - lieferte E in rich tu n g h a tte die in A bbildung 6 d a rg estellte und ohne w eiteres verstan d lich e Anordnung. N aturgem uB sind die M essungen a u f diesem M agnetom eter nur von rela tirem W e r t und nur durch um standliche Rechnung m it der in dem K oepselschen A pparat direkt im C. G. S .- System gem essenen R em anenz zu y erg leich en .
Am perm efer
/tęgu//ertviderjfand
A b b ild u n g 6. S clia ltu n g fiir den M agn et - PriifungBapparat.
D ie erhaltenen W e r te sind fiir die K ohlen
stoffstahle in Z ahlentafel 1, fiir die reinen W o lf-
ram stahle in Z ahlentafel 2, fiir dic reinen Chrorn-
stah le in Z alen tafel 3 , fiir die Chromwolfram-
stah le in Z ahlentafel 4 , fiir die iibrigen Stahle
in Z ahlentafel 5 angegeben. G leich zeitig sind
in den Z ahlentafeln 1 bis 5 neben den A n alysen
der S tah le die H artetem peraturen und H arte-
flu ssigk eit und die B rin ellsch en H artezah len der
S tah ląu alitaten m it aufgenom m en. D ie letzteren
wurden m it H ilfe einer K ugeldruckpresse von
Mohr & P ederhaff (zu 5 0 0 0 k g) bei einem
D ruck von 3 0 0 0 k g m it einer 10 m m -K u g e l
an den g eh a rteten M agneten selb st bestim m t.
1 6 7 8 S t a l l i u n d E i s o n . Allgemeines Uber W alzlinie und Oberdruck. 2 9 . J a h r g . N r . 43.
W a s zunachst die R eih e ller K o h l e n s t o f f - s t i i h l e (sieh e Z ahlentafel 1) a n b elan gt, so is t die R em anenz m it gerin gem K ohlenstoffgehalt g erin g , w ilchst dann mit dem K ohlenstoffgehalt bis 0 ,9 7 °/o K ohlenstoff, fa llt aber schlieB lich mit noch hBheren K ohlenstoffgehnlten betrilcht- lich herab. D ie H iirte dagegen erreicht m it
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A b b ild u n g 7.
H iirte und R em a n en z der K o h len sto ffsta h le.
etw a 0 ,8 0 bis 0 ,9 0 °jo ihr Maximum und z e ig t von da an m it w achsendem K ohlenstoffgehalt nur noch g erin g e Schw ankungen, w ie dies aus der graphischen D a rstelln n g der R em anenz und der H iirte in A bbildung 7 h erv o rg elit. D as Maximum der R em anenz lie g t also bei 0 , 9 7 % K ohlenstoff. E s is t dies aus dem Grandę in ter- essan t, w eil F r a u C u r i e die hochste R em anenz bei Stahlen m it 1 ,2 0 °/o K ohlenstoffgehalt fest- ste llte . D er hier angegeb en e P u n k t von 0 , 9 7 o/o
K ohlenstoff diirfte der w ah rscheinlichere sein.
M oglicherw eise lie g t so g a r die hochste Remanenz der K ohlenstoffstahle noch e tw a s n iedriger, und zw ar beim eu tek tisch en K oh len stoffgeh alt von e tw a 0 ,9 0 °/o K ohlenstoff; sie w iirde danach nur solchen K ohlenstoffstiihlen eigen sein, dereń Struk
tur gan z aus P e r lit b esteht. V ie le A nzeichen sprechen ohne w e ite r e s fiir diese Annahm e. Der eu tek tisch e K oh len stoffgeh alt is t d erjenige, iiber w eich en hinaus die H iirte der geh ilrteten Stiihle nicht mehr proportional der S teig eru n g des K oh len stoffgeh altes zunim m t. D ie aus dem eutek tisch en K ohlenstoffstahl h e r g e ste llte n Ma
g n ete b esitzen demnach schon das hochste MaB von H iirte, w elclies die V orbedingung fiir guten M agnetism us is t. Auch zeig e n sie metallo- grapliisch die fein ste Struktur im gegliih ten wie im gehilrteten Zustam le. N ach den bisherigen A nschauungeu iiber den perm anenten M agnetis
mus, w onach F ein h eit des K o m es und groBe H iirte des S taliles w esen tlich e B edingungen sind, lieg en die V erh illtn isse fiir die eutektischen S tah le erheblich g iin stig er a is fiir die iiber- oder u n tereu tek tisch en Stiihle. J ed er Ueber- schuB an K ohlenstoff iiber den eutektischen Ge
h a lt hinaus erhSlit die H artę des S taliles niclit mehr w esen tlich . S einc W irk u n g a u f den Ma- gnetisinus kann daher nur schildlich sein. Das g ilt in dem selben MaBe w ie fiir den Stahl mit 1, 70 °/o K ohlenstoff so auch fiir die Stahle mit etw a 1 ,2 0 °/o K ohlenstoff. E s w ilre jedentalls w iin sclien sw ert, den betreffenden K ohlenstoffgehalt fiir die h och ste R em anenz noch durcli weitere V ersuche genau festzu stellen .
(F o r tse tz u n g folgt.)
Allgemeines uber Walzlinie und O b e rd ru c k .
V on $ r . ^ i t g . J . P u p p e in Dortm und.
(H ierzu T a fe l X X I .)
I—<ine der w ich tigsten A ufgaben fiir den W a lzen - ' k alib rierer is t ohne Z w eifel die sachgem ilBe K onstruktion der W a lz lin ie , durch w elch e die v ertik a le D isposition der K aliber innerlialb der W a lz e n bedingt w ird. Hilufig sind U nzuliing- liclik eiten im W alzb etrieb a u f eine falsche L age des K alibers innerlialb der Ebene der beiden W alzen aclisen zuriickzufiihren, ohne daB dies jedoch im mer dem W a lz w e r k e r bekannt ist.
E in B eisp iel aus der P r a x is so li dies e r la u te r n : Beim A u sw alzen von S chw ellen (2 6 0 mm breit) a u f einem Umkehrduo von 8 0 0 mm D urchm esser z e ig te sich die unangenelitne E rscheinung, daB die FttBe unten zah lreich e Q uerrisse (Abb. 1 bei a a) zur L iln gsrich tu n g au fw iesen , w elche eine V erw endung der S chw ellen ausschlossen.
T ro tz niehrfaclier A enderungen in der K ali- brierung w aren die R isse nicht zu verm eiden,
bis man au f den G edanken kam, die vertikale D isp osition des F ertig k a lib ers zu ilndern. Die S ch w elle durchlauft dasselbe stehend, die FiiBe nach unten, und die W a lz lin ie v e r lie f dicht unterhalb des S te g e s (sieh e Abb. 1, fruhere L a g e ). H ierdurch wurde b ew irk t, daB die G esch w in d igk eit des S te g e s eine v iel groBere w ar ais die der FiiBe, w elche tie f in die Unter- w a lz e einschnitten. D io natiirliche Streckung des S te g e s w ar sehr groB gegeniiber der geringen der FiiBe, die nun, durch den S te g m itgerissen, gum m ibandartig g e str e c k t w urden und infolge U eberschreitung der D ehn tin gsgren ze R isse be
kaniem D ieselben verschw anden, ais man das
K aliber um 10 mm in der W a lzeb en e nach oben
verschob (v e r g l. Abb. 1) und so eine gleich-
form igere S treck g escliw in d ig k eit von S te g und
FiiBen erzielte.
27 . O k t o b e r 1 9 0 9 . Allgemeines Uber Walzlinie und Oberdruck. S t a b l u n d E i a o n . 1 6 7 9
'W ie icb aus einer R eilie von B esprechungen feststellen konnte, sind die A n sich ten iiber W a l z - l i n i e und den liauflg angew an d ten Ob e r d r u c k in den W a lzw erk sfa ch k reisen sehr auseinander- gehemle. D ie A n sich t herrsch t vor, dafi Ober
druck ein fiir allem al bei der K onstruktion von W alzen irgend w elch er A r t gegeb en w erden miisse.
Man w ird beim D urchsehen der K alibrierungs- zeiclmungen a u f unseren W erk en finden, dafi fast immer m it Oberdruck g e a r b e ite t w ird. In der U eberschrift der Zeiehnungen is t dies dadurch kenntlich gem acht, dafi man z . B. sch reib t: D = 8 5 0 /8 6 5 bei einem D uo bezw . z . B . 7 4 0 / 7 5 0 / 7 4 0 bei einem T rio oder auch 7 4 0 / 7 5 0 / 7 6 0 bei einem anderen T rio . D as heifit also fo lg en d es: B ei dem Duo w ar die O berw alze um 15 mm stilrker ais die U n terw a lze, wiihrend bei dem T rio im ersten F a lle die M ittelw a lze
stilrker w ar, ais die U nter- uud O berw alze. E s w urde also mit Oberdruck zw isch en M ittel- und U n terw a lze und m it U nter- druck zw isch en M ittel- und Oberwalze g earb eitet; im zw ei- ten F a lle w ar die M ittelw a lze um 10 mm stilrk er ais die U nterw alze, und die O berw alze ihrerseits w ied er 10 mm stilr
ker ais die M ittelw a lze. E s liat sich b eziiglich der F ra g e des Oberdruckes ein g ew isses Schema im L aufe der Z eit her- ausgebildet, nach w elchem fast stets g ea rb eitet w ird, iiber d es
sen B erech tigu n g oder N ich t- berechtigung sich jedoch der
einzelne kaum immer R echnung a b g eleg t h at. A n- gereg t durch eine V eroffentlichung von S c h a e - f e r * m och te ich daher kurz ein ig e A usftihrungen von allgem einem In teresse iiber das W esen und die sich hieraus ergebende B eu rteilu n g von W a lz linie und Oberdruck m achen, da die A nsichten der W alzw erk er hieriiber sch em atisiert erscheinen.
Zunachst seien ein ige W o rte zu r E rliluterung vorau sgesch ick t, ehe a u f die Sache selb st ein- geg a n g en w ird, w obei bem erkt w erden so li, dafi die A usfiihrungen m it R iick sich t au f den an- gehenden W a lzw erk er und Studierenden ziem - łich allgem ein geh alten sind.
Beim A u fzeichnen der K aliber eines W a lzen - paares w ird eine K onstruktionsbasis b en otigt, auf der das K aliber gew isserm afien aufzubauen ist. D ie L a g e dieser B a sis, W a l z l i n i e genannt, ihre E ntfernung von den beiden W alzen ach sen ist aussch laggeb en d fiir das A rbeiten des K alibers.
W ird die W a lz lin ie so g e le g t, dafi ilir Abstand von den beiden W a lzen a ch sen nach oben und unten gleich is t, so is t sie die M i t t e l l i n i e
* „ S t a h l u n d E i s e n “ 1 9 0 9 S . 4 2 5 b i s 4 2 8 .
(v e r g l. T a fel X X I Abbild. I), w elch e eine im B e
trieb befindliche B lo ck w a lze d a rstellt). Sind also in T a fel X X I Abbild. II a und b zw ei zy - lindrische W a lzen , so s te lit die L inie c — c die W a lz lin ie dar, w elch e parallel zu den beiden W alzen ach sen verliluft, und w elch e einfacli durch H albierung des A bstandes der beiden zueinander geh origen W alzen ach sen erhalten w ird. D iese W a lzlin ie bildet nunmehr die G rundlinie fiir die W alzen k on stru k tion , um w elche die ein zeln en K aliber bezw . T eile derselben an geord n et w erden.
V ersch ieb t man diese W a lz lin ie b eisp ielsw eise um 2 ,5 mm nach unten, so dafi also der D urch- m esser der O berw alze . um 5 mm grofier w ird, ais der der U n terw a lze, so sa g t man, man arb eitet mit 5 mm O b e r d r u c k . E ine d erartige A nordnungbeim T rio z e ig t T a f e lX X I A b b .II. D es-
g leich en wurde man von 5 mm U nterdruck sprechen, w enn man die W a lz lin ie um 2 ,5 mm nach oben in der E bene der W a lzen a ch sen ver- schieben w iirde. W ie bereits erw ilhnt, is t es in eisten s iiblich, d iese W a lz lin ie nach unten zu verschieben, so dafi man also mit Oberdruck arb eitet. D erselb e b etrilgt m eist 3 bis 10 min, kann aber auch zu 2 5 bis 3 0 mm und mehr an- w achsen.
D ie A nordnung der K aliber um diese W a lz lin ie is t bei k reisform igen , ąuadratisclien, rhom- bischen und sp itzb o g ig en K alibern insofern ein- fach durchfiihrbar, ais dieselben sich nur nach der M ittellin ie teilen la ssen , so dafi also in jed e W a lz e die H illfte des K alib ers einzudrehen is t.
A bb. 2 z e ig t ein ig e solch e K aliber 111 verschieden stark en W a lz e n , und zw ar is t hierbei die M ittel
lin ie ais K onstruktionsbasis beibehalten w orden,
wodurch Ober- und U n terw a lze genau gleich en
D urchm esser erhalten. D ieselb en K aliber, jedoch
m it Oberdruck, z e ig t Abb. 3. H ier is t die
W a lzlin ie um. 2 ,5 mm nach unten verschoben,
so dafi die O berw alze um 5 mm stilrker aus-
filllt, ais die U n terw a lze. B ei F lach k alib ern
1 6 8 0 S t a h l u n d E i s e n . Ałlgemeines iiber W alzlinie und Oberdruck. 2 9 . J a l i r g . N r . 43 .
so w ie bei den m eisten F assonprofilstichen is t es iiblich, die K aliber so zur W a lz lin ie bezw . O berdrucklinie anzuordnen, daB der Schw erpunkt der Kaliberflache au f die O berdrucklinie zu liegen kommt (v e r g l. Abb. II T a fel X X I ) , w obei die W a lz linie ste ts den Schw erpunkt der I - P r o f ils t ic h e schneidet mit A usnahm e des 2. S tich es.
B etrach ten w ir nun den EinfluB, den zu nachst das V orhandensein zw eier gen au g leich er D urchm esser a u f das zu bearbeitende W a lz stu c k
A b b ild u n g 2. S y m m etrise h zur W a lz lin ie lie g e n d o K alibor.
in K alibern oline jed e seitlich e R eibung ausiibt.
E s erg ib t sich, daB, w enn w ir von Z u fallig- keiten absehen, in diesem F a lle der W a lzsta b g era d lin ig aus der W a lz e au streten muB. A is d erartige Z u fa llig k eit konnen w ir z. B . das V or- handensein von einer rauheren Oberflache in dem oberen oder unteren T e il des arbeitenden K alibers betrachten. I s t dies der F a li, so wird der Stab naturgem aB von dem rauheren W a lzen - teil in starkerem MaBe fe s tg e h a lte n , ais von dem g la tteren und der Stab w ird eine Krum m ung nacli der S eite der rau
heren W a lz e hin erhalten. V on der seitlich en R eibung so li zunachst bei diesen B etrach tu n gen yollkom m en ab- geseh en w erden und es sollen nur K aliber zunachst besprochen werden, bei denen g a r k eine seitlich e R eibung a u f t r it t , w ie dies z. B . bei P o lier- stichen, in der S taffelw alze, bei Qua- drat-, vielen F lach -, Spitzbogen- stich en usw . der F a li is t. A ber auch
bei Yollkommen gleichen D urchm essern der beiden m iteinander arbeitenden K alib erteile wird der Stab k ein esw eg s g era d lin ig die W a lz e v erlassen , sondern er w ird die ausgesprochene N eig u n g haben, sich in fo lg e sein es E ig en g ew ich tes naeh unten zu kriimmen.
D es w eiteren is t es klar, daB, w enn die beiden m iteinander arbeitenden W a lz e n y e r schiedene D urchm esser b esitzen , die A bw icklung des W a lz g u te s an der starkereu W a lz e groBer is t, a is an der diinneren und daB der Stab also die N eigu n g haben w ird, beim V erlassen der W a lz e einen B ogen zu bilden, dessen Kriim- m ungsm ittelpunkt nacli der diinneren W a lz e zu lie g t. Nun muB der W alzen k alib rierer beim A ufzeichnen der K aliber au f die GroBe der
D urchm esser und ihre B ew ertu n g einen beson- deren W e r t le g e n , denn er darf es k ein esw eg s gew isserm aB en dem Zufall iiberlassen, nacli w el- clier S e ite der W a lz s ta b h in a rb eitet, w obei die R iick sich t au f den E inbau der A bstreifm eiB el bezw . Hunde m afigebend sein muB. D ie Hunde, denen die A ufgabe o b lie g t, das L oslosen des W a lz g u te s von der W a lz e zu bew irken und ge- m einsam m it den seitlich en L eeren dem Stabe eine bestim m te R ich tu n g zu yerleih en , konnen nam lich nicht im m er nacli B e- lieben oben oder unten in die W a lz e eingebaut w erden, und w enn dies auch y ie lle ic h t haufig m oglich is t, so w are es doch nur m it einem g ew issen Ar- beitsaufw and und einer Er- sch w eru n g des Einbaues ver- bunden. W enn nun der Hund seiner A ufgabe g erech t werden s o li, so muB der W alzen - k onstrukteur auch den Stab au f diesen Hund hinlenken, so daB n ich t etw a der F a li e in tr itt, daB der Stab bei einem Ka
liber m it liegendem Hund naeh oben auslauft, w o kein Hund yorhanden is t. D enn dann be- s te h t die G efahr, daB der Stab um die Ober- w a lze einen sogenannten R in g b ild e t, dessen L o slo su n g aus dem K aliber m it einem betracht- lichen A ufw and von Z eit, A rb eit und M ateriał yerlninden is t. D er K onstrukteur sucht im m er diese eben gen an n te F orderung so zu erreichen, daB er Oberdruck w ah lt, d. h. den D urchm esser
A b b ild u n g 3. S y m m etrise h zur W a lz lin ie lie g e n d o K alib er.
des K alibers in der O berw alze groB er m acht, ais den in der U n terw a lze, so daB der Stab eine Krum mung nacli unten, also au f den Hund zu, bekoinm t. W ir salien aber schon, daB bei den Stichen ohne seitlich e R eibung das E igen gew iclit des Stabes denselben naeh unten zielit, und daB ohne w eiteres die R ich tu n g des austretenden W a lz g u te s nacli unten hin bestim m t is t. Es w ird also nich t n o tig sein , bei K alibern ohne seitlich e R eibung einen besonderen Oberdruck zu geben, und in ein igen W alzw erk en hat sich diese E rkenntnis auch bereits d u rch gesetzt.
H aufig is t dies schon der F a li in D rah tw alz-
w erken und fa s t im mer in B lock w alzw erk en , bei
denen friiher der B łock in fo lg e des Oberdrucks
stark a u f die R ollen des A r b eitsro llg a n g es ar-
2 7 . O k t o b o r 1 0 0 9 . Ałlgemeines iiber W alzlinie und Oberdruck. S t a l l i u n d E i s e n . 1 6 8 1
beitete und dieselben b eschadigte. D ie oben schon yorgefiihrte Abb. I T a fel X X I z e ig t eine praktisch ausgefiihrte B lo ck w a lze o h n e Oberdruck. Man geht m eist aber noch w e ite r und m acht bei B lock- w alzen die U n terw a lze um 5 bis 10 mm und mehr dicker a is die O b erw alze, g ib t also U n t e r - d r u c k , um den B łock etw as hoher austreten zu lassen und den B eschadigungen der R ollen yorzubeugen. A uch in einigen F ein eisen w a lz- werken, und zw ar sow ohl bei T rio- ais auch bei D oppelduow alzen, w endet man den Oberdruck nicht mehr an. D ie E rfahrungen der P ra.\is haben hier g e z e ig t, daB ein Oberdruck bei Rund-, O val-, Quadrat-, F la ch - und S p itzbogen- stichen, bei Staffel-, P o lie r - und Stauchw alzen unnotig is t und daher k eine N o tw en d ig k eit vor- liegt, denselben anzuw enden. E s h at sich sogar erw iesen, daB der Oberdruck hierbei nicht nur iiberfliissig, sondern hautig so g a r fiir den W a lz -
A b b ild u n g 4. F la c b e is e n - K alib er.
betrieb gefilhrlich w erden kann, besonders bei Stichen m it b ereits sehr gerin gen Querschnitten, wie diinnen B an d eisen sorten , w elche leich t zum A ufsplittern n eigen. D adurch, daB die Ober
w alze nam licli einen groBeren D urchm esser gegeniiber der U n terw a lze bekomnit, arb eitet der Stab zu sch a rf a u f den liegenden Hund und es lie g t dann die G efahr nalie, daB bei nicht ganz einw andfreier B eschaffenheit des A b streif- ineiBels der Stab sich unter den Hund se tz t und entw eder in den W a lzk a n a l liluft oder ein Band um die W a lz e e n tsteh t. D ie A n sich t yon K i r c h b e r g , * daB bei den k lein eren Sorten yon Stabeisen bei R und-, Quadrat-, O yal- und F lach - stichen Oberdruck erforderlich sei, is t durch die Erfahrungen der P ra x is w id erlegt.
E tw a s anders miissen diejenigen K aliber be
handelt w erden, bei w eichen eine seitlich e Reibung zw ischen W a lze und W a lz g u t au ftritt.
B etrachten w ir hier zunachst eininal ein F lach - kaliber im D u o (siehe Abb. 4 ), w elch es in die U nterw alze eingedreht is t. H ier w ird haufig
* S ie h e „G rundziige der 'W alzenkalibrierung**
1905 S. 64.
X L I H .« »
eine nicht unbetrachtliclip R eibung an den S eiten des K alibers au ftreten , w elch e zum T e il durch die K o n izita t der K aliberw ande, den A n zu g , aufgelioben, aber nicht g a n z b e se itig t werden kann.
D urchlauft der W a lzsta b ein solch es K aliber, so w ird naturgem aB die R eibung zw isch en W a lz g u t und U n terw alze, w elch e hier M atrize is t, bew irken, daB der Stab stark nacli unten arbeitet und zw ar um so m ehr, j e groB er die seitlich e R eibung zw ischen W a lz e und W a lz g u t is t. D er Stab w ird also unter allen Um standen a u f den liegenden Hund arbeiten, so daB es yollkom m en unniitz w are, j e t z t auch noch in diesem K aliber m it Oberdruck z u arbeiten, um dem Stab eine A u strittsrich tu n g zu geben, w elche er sow ieso in fo lg e der R eibung b ereits ein sch lagt. In diesem F a lle w iirde der Stab gan z entschieden zu stark au f den liegenden Hund arbeiten, und die Gefahr einer B cschadigung des8elben und der damit yerbundenen R in g - bildung w ird yerm ehrt. B ei diinnen F laclieisen - stichen kann man die unrichtige A nw endung des Oberdruckes beim W a lz e n schon daran er
kennen, daB der Stab in einer ch a ra k teristi- schen W ellenform aus der K alib erw alze tr itt, w as dadurch yeranlaB t w ird, daB die K rafte, w elche den Stab naeh unten ziehen, so stark s i n d , daB der W a lzsta b zw isch en O berkante W a lz e und liegendem Hund direk t durchgebogen w ird, so daB er die ch arak teristisch e K nick- form z e ig t. D ieselb e kann zw ar durch den Einbau eines lan geren . lioher liegenden Ilundes yerm ieden w erden, doch is t ein solch er Hund y ie l elier B eschadigungen a u sg e s e tz t, ais ein kiirzerer.
Auch beim F la c h e is e n tr io dient die U n ter
w a lz e a is M atrize w ie beim D uo, wodurch ein N achuntenarbeiten des S tab es bedingt w ird.
A ber auch die O berw alze dient beim T rio ste ts ais M atrize, selten er beim D oppelduo, und die seitlich e R eibung w ird beim T rio besonders in den Oberstichen aus dem Grunde in betracht- lichem MaBe au ftreten , w eil die P a tr iz e der M ittelw a lze fiir U nter- und O berw alze g le ic h - z e it ig dient, so daB die O berstiche ohne B reitu n g arbeiten m iissen. H ierdurcli w ird bed in gt, daB der Stab in den O b e r s tic h e n in fo lg e der s e it
lichen R eibung stark naeh o b e n arb eitet. D as K aliber is t also in diesem F a lle m it einem han- genden Hund zu yerseh en . H ier is t unbedingt in der O berw alze Oberdruck anzuw enden, und zw a r aus dein praktischen Grunde, um dem Stab das H erauslosen aus dem K aliber zu erleichtern. B ei a ll den K alibern, bei w el- clien seitlich e R eibung a u ftr itt, fa llt dem Ober- b ezw . dem U nterdruck yornehtnlich die A ufgabe zu, das L oslosen des Stabes aus dem K aliber zu begiin stigen . Man w ird also ste ts so ver- fahren m iissen, daB der D urchm esser der ais M atrize arbeitenden W a lz e m oglich st groB er
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1 6 8 2 S t a h l u n d E i s e n . Allgemeines Uber W alzlinie und Oberdruck. 2 9 . J a h r g . N r . 4 3 .
wird ais der der ais P a tr iz e arbeitenden W a lz e . Man wird also z. B. bei einem D uo-K aliberflach- w alzen p aar, bei w elchem die U n terw a lze ais M atrize a rb eitet, nich t a llein o h n e O b e r d r u c k arbeiten, sondern v ie l eher noch die W a lz e mit einem U n t e r d r u c k verseh en , besonders in den F a llen , wo aus bestim m ten Griinden o h n e oder nur m it g e r i n g e r seitlich er B reitu n g g ea rb eitet w ird. A n d erseits is t Oberdruck bei der Ober
w a lz e eines F la ch eisen trio s, bei welchem die O berw alze ais M atrize arb eitet, sehr w ohl an- geb rach l, um den Stab aus dem K aliber zu losen . A bbild. 5 z e ig t den T e il einer praktisch ausgefuhrten T rio - F la ch eisen w a lze, bei w elcher dio O berw alze m it Oberdruck in der rich tigen W e is e versehen is t, w ahrend der Oberdruck der M ittelw alze gegen iib er der U n terw a lze falsch ist.
H ierdurch w ird b ew irk t, daB die sam tlichen P rofilk alib er m it Oberdruck arbeiten, gan z gleich, w elch e W a lz e bei dem betreffenden S tich ais M atrize, w elch e ais P a tr iz e dient. B etrach ten w ir nun aber Abbild. II au f T a fe l X X I , w elche eine prak
tisch au sgefu h rte I - W a l z e im T rio darstellt, und bei dem die U n terw a lze a is M atrize arbeitet, so ergib t sich ohne w eiteres, dafi in folge der groCen B eriihrungsflache zw isch en U n terw alze und W a lz g u t und w eiterliin durch die infolge des Stauchens des F la n sch es ein tretende starkę seitlich e R eibung in den F lan sch glied ern der U n terw a lze der Stab beim A u streten aus dem K aliber eine stark nach unten gekrum m te Form aufw eisen w ird. E r w ird u nter allen Umstanden sch a rf a u f die liegen d en Hunde arbeiten, und eine B esch ad igu n g derselben w ird in den Bereicli
A b b ild u n g 5. T r io -F ia c h e ise n w a lz o D . = 5 7 0 /5 6 5 /5 6 0 .
D ie Zeichnung lafit auch erkennen, w ie die W a lz linie k ein esw eg s die F lach k alib er h albiert, son dern daB diese zur E rzielu n g eines grofieren O berdruckes nach unten verschoben sind. W enn B r o v o t in seinem W erk e „D as K alibrieren der W7a lz e n “ 1 9 0 2 , L iefer u n g I, S eite 12, s a g t : „Es lie g t also iiahe, auch den Oberdruck so anzu- ordnen, dafi er in demselben Sinne kriimmend w irk t, w ie die R eibung im K a lib er“ , so ist dies tneines E raclitens nicht rich tig . Im G egen tell mufi der Oberdruck b ezw . U nterdruck so g e- w a h lt w erden, dafi er im e n t g e g e n g e s e t z t e n Sinne w irk t w ie die R eibung im K aliber.
A eh n lich w ie bei den yorstehend angefiihrten F lacheisenkalibern lieg en die Y erh altn isse bei P rolilkalibern, nur dafi bei diesen m eistens die s eitlich e R eibung in fo lg e des A u ftreten s von indirektem D ruck bedeutend hoher a is bei F lach eisen k alib ern au sfallt. Fur die v ertik a le D isp osition d erartiger P rofilkaliber ist es m eist gebrauchlich, den Schw erpunkt der Kaliberfliiche zu erm itteln und diesen um den halben B e tr a g des Oberdrucks unter die M ittellinie zu legen .
der M oglichkeit g eriick t, w as der W a lz e r durch stark es E in fetten des gan zen K alibers haufig zu verm eiden suclit. Gibt man nun noch in diesem K aliber der M ittelw a lze einen grofieren Durch- m esser gegeniiber der U n terw alze, w ie dies bei Abb. II T a fel X X I m it Ausnahme des ersten Stiches unten geschehen is t, so w ird diese g efah rlich eM og
lich k eit bedeutend v erg ro fiert, und nur eine sehr aufm erksam e W artu n g der A bstreifm eiB el kann hier eine R ingbildung verhindern. D a bei den m eisten P rofileisen sorten das Stauchen der ein
zelnen P rofilteile ste ts in den geschlossenen K alib erteilen stattfin d et, d. h. also zw ischen den R andern ein und derselben W a lze, w elche dann eben a is M atrize arb eitet, so tr itt hier stets eine aufierordentlich stark ę R eibung zw ischen W a lz e und W a lz g u t auf. D a s K aliber halt den Stab in um so starkerein Mafie fe s t, je grSfler die R eibung is t, also auch, j e rauber das K aliber beim Gebrauch der W a lz e wird.
D ie Hunde haben hier die sehw ere A ufgabe des
H erauslosens des Stabes aus dem geschlossenen
K aliber zu erfullen, w obei sie erfahrungsgenHtfi
2 7 . O k t o b e r 1 9 0 9 . Allgemeines Uber Walzlinie und Oberdruck. S t a h l u n d E i s e n . 1 6 8 3
