Leitcr des technischen Teiles jD r.- Jn g . E. S c h r o d t e r ,
Geschaftsfflhrer des Vereins deutscher Eisen-
hOttenleute.
Verlag Stahleisen m.b.łl., Dusseldorf.
STAHL Ul EISEJI
Z E I T S C H R I F T
Leiter des wirtschaftlichen Teiles
Generalsekretar Dr. W. Be u m er, Gesdiaftsfuhrer der Nordwestlichen Gruppe des Yereins deutscher Eisen- und Stahl-
industrieller.
FUR DAS DEUTSCHE EISENHUTTEINIWESEN.
N r. 47. 23. N ovem ber 1910. 30. Jahrgang.
V o r 5 0 J a h r e n .
E rin n eru n gen aus der B eg riin d u n g szeit d es T e c h n is c h e n V e r e in s fur E ise n h iitte n w e se n , d e s Y orlaufers d es Y e r e in s d e u tsc h e r E isenhuttenleute.*
I. Aus den Zeiten der Holzkohle.
Von D irek tor O. K o h l s c h i i t t e r in Norden.
W
enn ich b erich ten soli aus der V ergangen- h e it u n s e r e s Eisengew erbes aus lieute w eit h in te r u n s liegenden Tagen, so g eh t m eine E rin n eru n g zu ru ck bis zu der M itte d er sechziger Ja h re des vorigen Ja h rh u n d e rts , au f eine Zeit, in der in m einer siichsischen H e im a t die neue Zeit schon im K am pfe lag m it der alten.I n den T a le m des Erzgebirges, in BerggieBhiibel und im N ied erlan d n a c h der preuB ischen G renze zu w aren dam als noch eine ganze Z ahl kleiner ■ H och
ofen im B etrieb , aus dereń offener B ru st der GieBer wie aus einem K ochkesśel seinen B ed arf an fliissigem Eisen m it d er H a n d p fan n e herausschopfte, um es zu allerlei GuBwaren zu yergieBen, ab er au f der K onigin-M arienhutte bei Zw ickau w urde schon im A ugust 1866, gerade ais die A rm ee aus B ohm en zuriickkam u nd ais ungebetenen G ast die Cholera m itb ra c h tc , die erste B essem ercharge geblasen, der ich, tro tz d e m es dabei rech t geheim nisvoll herging, ais „ p ra k tisc h e r K iirschner11, w ie es m it dem K unst- ausdruck liieB, d. h. ais F reib erg er S tu d e n t, der seinen p rak tisch e n „ K u rs c h " m achte, beiw ohnen durfte.
D a n n k a m die Z eit des ersten G eldverdienens, die m ich h in a u sfu h rte in das einsam e, w eltentlegene Tal des H u h sru ck s, wo seit Ja h rh u n d e rte n a n den Bachen die H am m er gegangen w aren, u n d wo n u n noch in einem d er le tz te n H ochofen, dessen Tage aber schon g ezah lt w aren, E isenerze geschm olzen u nd zu GuBwaren aller A rten y e ra rb e ite t w urden.
Es w ar k ein M usterbetrieb, in den ich kam , die H olzkohlen w aren tro tz der E n tleg en h eit d er Gegend schon zu te u e r im P reise, um allein den Ofen speisen zu konnen, cs m uB te K oks zu r H alfte u n d dariiber
* D ie R ed ak tion h a tte sich an dio alteren Vereins- m itglieder m it der B itte gew cndet, ihr d as eine oder andere ftus dem S eh atze ihrer Erinnerungen zur Yerfugung zu stellen. W ir beginnen m it dcm A bdruck der vor!iegenden M itteilungen u n d geben dem W unsehe A usdruck, daS noch viele ahnlieho folgen m ogen. D ie Redaktion.
X L Y ir .,„
zugesetzt w erden, u n d dieser gem ischte B etrieb ergab einen Ofengang, der haufiger w echselte ais g u t w a r; n u r allzu oft m uB ten die F o rm e r unver- ric h te te r Sache w ieder n a c h H anse gehen, w enn R ohgang im Ofen w ar, u n d die geschopfte P ro b e sich ais unvergieB bar erwies. A ber die A nlage der H iitte w ar bezeichnend fiir eino groBe A nzahl anderer, die dam als in D eu tsch lan d v e rs tre u t lagen, u nd deshalb w ill ich sie etw as eingehend zu schildern yersuchen.
F ern ab von der E isen b ah n , u n d k a u m eine S tu n d e en tfe rn t von d er W asserscheide des G ebirgszuges zw ischen Mosel u n d N ahe, lag das W erk in voll- kom m ener E in sam k eit im engęn Tale. In y iertel- stiindigen E n tfern u n g en , sow eit es das Gefalle des Baches erlau b te, w aren kleine S tau an lag en geschaffen, a n der m itte ls te n lag d er H ochofen, ta la u fw a rts der O berham m er, talab w iirts der U nterham m er.
D rspriinglich w aren es w ohl n u r diese H am m er, die den B esitz bildeten, u nd v on denen noch an d ere w eitere gegen die B erge zu lagen. E s w u rd e, in den iiltesten Zeiten u n m itte lb a r aus dem E rz, d an n aus Roheisen in F rischfeuern u n d zu le tz t aus angekauftem Schrotteisen im ScliwciBfeuer H am m ereisen u n d allerlei G eriite hergestellt, u n d m a n erżah lte, daB gegen das E n d e des a c h tz e h n te n Ja h rh u n d e rts d er dam alige B esitzer, d er G roB vater des „ K o n ig “ S tu n im in N eunkirchen, w enń er zu P ferd e n a c h der L eipziger Messe g e ritte n sei, um d o rt die E rzeu g nisse seiner H am m er zu yerkaufen, dem b eriih m ten R iiuber S chinderhanncs h ab e T rib u t zahlen m iissen, d er ani W ege n ic h t w eit von der H iitte in einer noch h e u te v o rhandenen k u n stlich en H ohle ge- h a u st habe.
Zu m einer Zeit v erlo h n te sich die F risch - u n d Schw eiBarbeit n ich t m e h r; der O berham m er e n th ielt eine kleine m echanische W e rk s ta tt, aus dem U n ter
ham m er w ar eine Siigem uhle gew orden, und n u r das m ittle re Gefalle diente, neben d er K arp fen - u n d F orellenzueht, der E isenerzeugung. Gegen die F u tte rm a u e rn des S tauteiches, die bis zu seiner halben H ohe reichten, schob sich der in m achtigem R au h g ein au er stehende O fenschacht, au f dessen
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H ohe cin W in d erh itzer lag u n d zu dessen offener G icht cin H an d au fzu g K ohlen u n d E rze hob. E in stehendes Zylindergebliise, v o m W asserrad getrieben, gab den W ind, eine kleine Lokom obilc h a lf in w asser- arm en Z eiten, u n d ein K upolofen sorgte fiir fliissiges E isen, w enn d er H oehofen v ersag te oder zu w enig lieferte. D enn vicl w a r cs n ich t, w as m an u n te n dcm S tich entlocken k o n n te , a u f 40 Z cn tn cr k a u m belief sich die tagliche E rzeugung. M it wie m itleidigem L acheln w ird der H ochofenm ann u n serer Tage solche Z ahlen horen, dem eine einzige G ich t so viel u n d m eh r b rin g t, wie seinem V orgiinger die ganze m uhevolle T agesarbcit. D enn leicht w ar tr o tz der K leinheit des Ofens die A rb eit a n ih m keincswegs:
m it den schw eren Schlackenkrahlcn m uB te bei R ohgang u n d bei Y crsetzungcn die B ru st des Ofens im m er w ieder geoffnet u n d die e rk a lte te n rohen M assen im m er w ieder aus dem Tiim pel herausgczogen w erden, bis endlich die Schlacke w ieder g a r u n d dunnfliissig w urde. U nd u m den erk alteten Stich zu Offncn, b ed u rfte cs oft stu n d en lan g er MeiBel- a rb e it, denn cin Knallgasgebl&se sta n d dam als noch n ich t zu r Verfiigung. U m den Ofen ab er, der kein Eisen geben w olltc, sta n d e n feiernd die F orm er, u m endlich verdienstlos nacli H ause zu gehen, w enn d er k ra n k e Ofen n ich t gesunden w ollte. U nd S to rungen a n d erer A rt gab cs noch, w enn im trockenen Som m er der B ach fast au stro ck n ete, u n d das Gcbliisc n u r noch in tra g e m G ang zu erh alten w ar. D ann sollte die Lokom obilc H ilfe bringen, a b er nacli m onatelangem S tillstan d venveigerte sie, ihre D ienste zu tu n , u n d n u r endlosem M iihen gelang es, sic zu r P flic h t zuruckzurufen. O der ein G ew itterstu rm b ra c h te W asserfluten, die die D am m c des S tau - teiches d u rchbrachen, das W asserrad stillsetzten, d afiir a b er dic B ew olm er des W eihers in das GieBerei- gebiiude spiilten, wo es d a n n cinc lustige J a g d gab, die schillernden Forellen in den verschlam m ten F o rm k a ste n zu fangen.
A uf drei Seiten um faB te das G em auer des H och- ofens die GieBerei, einen w eiten, n ic h t allzu hohen R au m , in dem ungefiihr 60 F o rm er tśitig w aren.
E in a lte r holzerner K ra n erm oglichte es, au ch einm al einen schw ereren G egenstand, eine Siiule oder A ehn- liches, zu gieBen, so n st w urde a b e r n u r so g en an n ter PotcricguB hergestellt, Oefen aller A rte n m it a lte r- tiim lich klingenden, zum Teil au s dem F ranzosischen hergenom m enen B ezeichnungen. U eberdeckt w ar d er ganze R au m durch eine W ellerdecke aus S tro h u n d L chm , u n d w enn es einm al eine schw ere H crd- gu B p latte zu gieBen gab, d an n w urde es da oben lebendig, ein kleines H eer friedlichcr T ierchen, die droben in d er K am m er des N ach tw ach ters ein be- schauliehes D asein fu h rte n , w urde y o n d er H itze aufgeschcucht u n d fiel herab, u m au f d er gliihendcn F lach ę k n istern d zu zerstieben.
E benso cinfach w ie die GieBerei w ar eine Schlos
serei a u sg e s ta tte t, die dem H ochofengebaude gegen- iiber auf dem anderen Teil der P oststraB e lag, auf d er taglich einm al au fw arts, einm al ab w arts die P o s t
von d er N alie zur Mosel fulir. D an n gab es noch eine kleine Tischlerei, eine N iederlage fiir GuB- w aren, a n die B ergw and g elch n t die K ohlenschuppen, einige H auser, in denen die wenigen B eam ten w ohnten, u n d endlich in yo rn eh m er A bgeschlossenheit u n d U n n a h b a rk e it das H a u s u n d der u n im au erte G a rte n des P liitten h errn . U eber allem schw ebte ab er der G eist des heiligen H u b e rtu s u n d lieB, w enn drauB en in den H eilig g eisttan n en die H irsche schrien, oder w enn im V ierherrenw ald im tiefen Sclinee ein schw erer K eiler eingekreist w ar, aus den H iitte n le u tc n w eid- gercchtc unerm udliclie Ja g e r w erden, die die w eiten W iilder m it dem GelSute jag en d e r H u n d e erfiillten u n d m it dem H allo d e r T reib er, u n d denen d er zur S trecke geb rach te H ochw aldhirsch m eh r g a lt ais H oehofen u n d K upolofen zusam m en.
U m dieselbe Z eit ungefiihr sta n d e n au ch im ostlichen D eu tsch lan d noch cinc A nzahl v on lio lz - kohlenhochofen im F eu er, ab er au ch ihre Tage w aren geziihlt: dem K upolofen u n d dem englischen un d schottischen R oheisen fiel dam als b ereits der w eitaus groBte Teil der G uBw arencrzeugung zu.
E s w aren fast ausschlieBlich R asenerze, die in den y o rhandenen Oefen yerschm olzcn w urden, u n d s t a t t der B uchenkohlen im Siiden k am e n fast au s
schlieBlich K iefernholzkohlen zu r Y erh iittu n g . D ie E isensteinvorkom nien fielcn n ic h t u n te r das Berg- gesetz, sie k o n n te n also n ich t g em u tet w erden u n d blieben im B esitz des G rundeigentum ers, d er den S tein zum eist selbst g rub u n d lieferte oder das G raben gegen eine A bgabe dem lliitte n w e rk ge- s ta tte te . D as A ufsuchen d er L a g e rsta tte n geschah in der einfachsten W eise; spitze eiserne Stiibe w urden in den G rund getrieben, u n d je n aeh dcm W ider- s ta n d , den sie d o rt fanden, k o n n te m an auf das Y orhandensein sta rk e re r oder geringerer A blagerun- gen schlieBcn. D er S tein fand sich zum eist u n te r einer ganz schw achcn U ebcrlagerung u n d in einer M achtigkeit, die ein halbes M eter selten iiberstieg, ófters in grober, stiickiger B eschaffenheit, gew ohn
lich ab er in ziem lich feinkornigem , fa st m uhnigem Z u stan d . E r w ar leicht red u zierb ar u n d ergab cin fiir den GuB leichtcr, y e rz ie rte r Teile ganz vorziig- liches E isen, das infolge seines hohen P hosphor- gehaltes dic F o rm en au f das schiirfste ausfiilltc.
M it der leichten R ed u zierb ark eit liing die N cigung d er Oefen zusam m en, in iibergaren G ang zu kom m en u n d cin an G ra p h it so reiches E isen zu erzeugen, daB seine sonstige D unnfliissigkeit ganz yerloren ging. D an n m uB te in groBeren G ieBpfannen der G ra p h it d u rch U m riihren e n tfe rn t w erden, die L eu te m it H an d p fan n en a b er sta n d e n in R eihen v o r ih ren A rbcitsplatzen, die K elle am B oden, den G riff in der H a n d und setzten den P fa n n e n in h a lt in sch u tteln d e B ew egung, die geniigte, den G ra p h it zu en tfernen u n d das E isen dunnfliissig u n d vergieBbar zu m aclien.
N atiirlich w ar eine solche N otw endigkeit seh r un- erw iinscht u n d m it groBem E isen v erlu st v erbunden, der ganze G ieBraum fiillte sich dabei m it einer A tm osphare feiner glanzender G ra p h itb la ttc h e n , u n d
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A usscheidungen, die im E isen en tsta n d e n , m ach ten das G uBstiiek fiir die w eitere B earb eitu n g dureh E m aillieren u n b rau eh b ar. R ohgang t r a t ziem lieh seiten ein, d an n a b er ganz plotzlich, u n d versch\vand 7,um eist schon w ieder, ehe die leichteren G ichten vor dic F o rm en k a m e n ; das E isen, das bei ihm fiel, w ar vollkom m en spiegelig u n d k a u m fiir schwere E m aillierm uffeln zu gcbrauchen, die oft n ach dem E rk a lte n in ihrem In n e rn d erartig e S pan n u n g en be- saBen, daB sie m it dem K nalle eines Biichsensclmsses w eit auseinanderflogen.
D ie ITauptm aBe zw eier Oefen in L auchham m er u nd G riiditz w aren die folgenden:
Laucl><
liammcr m
Groditz m
! Ganzo Schachthóho ...
io,eo
8,001,24 1,44
1,24 1,12
W cito des ICohlensackes . . . 2,35 2,40 G estellw eite u n t e n ... 0,38 0,48 G estcllw eite o b e n ... 0,44 0,62
! Hohe der Form en iiber dcm
B oden ... 0,30 0,50 Durchm esser der Gi c h t . . . . 1,09
W eite der zw ei D tisen . . . . 26 1
W eite der zw ei Form en . . . 35
D ie Gase w urden zwischen einem eingehangten Zylinder u n d der S chachtm auer abgezogen u n d in einem W in d erh itzer m it eiserncn R o h ren a u f htich- stens 3 0 0 0 erh itzt, die D iisen w aren dureh W asser gekiihlt, die T um pelsteine d ureh ein stark es H am m er- eisen gestiitzt, ein kleiner Y orherd n atiirlich offen.
D as enge G estell w urde aus erbsengroBen Q uarz- k o rn ern u n d B rau n k o h len to n u m eine guBeiserne Schablone au fg estam p ft, die m an beim A nblasen im Ofen stecken lieB. D ic Oefen m ach ten H iitte n - reisen v on m ehreren J a h re n u n d w aren m it W asser- aufziigen v e rse h c n ; die a lten Zylindergeblase w urden abw echselnd m it W asser oder D am p f betrieben.
D as G ew icht einer G icht b e tru g 460 bis 500 kg Molier, das E rz erh ielt w egen seines h o h en Silizium - gehaltes einen Z uschlag v o n ru n d 50 V olum prozcnten K alk stein , das A usbringen aus dem E rz betru g ziem lieh regelmiiBig 37 % . I n 24 S tu n d e n hob es durchsclinittlich 30 G ichten, es fielen also rund 5000 kg Roheisen bei einem Y erb rau ch v on rund 112 leg w eicher H olzkohle au f 100 k g Roheisen.
Die W indpressung b e tru g 0,5 bis 1 kg a u f den Q uadratzoll rheiiilandisch.
D ie bei G argang schon blaugriine Schlacke w ar ungem ein ziihfliissig u n d lieB sich m it den Schlacken- krah len iii eisernen F o rm en zu groBen M auersteincn v erarb eiten , die in der G egcnd reiBenden A bsatz fanden. D a bei R ohgang die F a rb ę in ein dunkles Griin, fa st in Schw arz iiberging, so h a tte m a n an den G ebiiuden G elegenheit, den g u te n oder schlechten Gang des Ofens sich gleichsam tab ellarisch vor Augen zu fiihren.
Die G ew innung d er H olzkohle m a c h te dam als schon groBe S chw ierigkeiten; zu H ilfe k am en groBe
W aldbriinde in den ungeheuren W aldungen, die sich d o rt au sb reiten , wo die P ro v in zen Sachsen, B ran d en b urg u n d Schlesien zusam m enstoBen. A uf einem solchen B randfleck e n ts ta n d schnell ein ganz am erika- nisches L eb en ; Sagem iihlen w urd en e rb a u t, die das stiirkere H olz y erarb eiteten , a b er die geringeren S o rten u nd v o r allem die stehengebliebenen u nd m iihsam gerodeten Stocke ergaben geniigende Mengen fiir m ehrere groBe K oldereien, so daB m an oft dreiBig u n d m clir rau ch en d e Meiler m it einem Blick iibersehen ko n n te. N ich t zu den reizlosesten A ufgabcn des dam aligen H ochofners geh o rte es, m it einem selbst- g eleiteten W agelchen durcli dic w eiten W aldungen zu fahren, au f den K ohlereien n ach dem R echten zu sehen u n d Y ertrag e m it den H olzhauern u nd F u h r- leu ten abzuschlieBen.
Zu A nfang der siebziger J a h r e w urden die Oefen in L au ch h am m er u n d w ohl fast uberall im O sten ausgeblasen, die G riinderjahre h a tte n die B a u ta tig - k e it allerw arts in groBem U m fange gesteigert und die H olzpreise auf eine H ohe g eb rach t, die eine Y erkohlung u n d V erw ertung zu luittenm iinnischen Zwecken n ic h t m eh r zuliefi.
Y iel liingcr u nd in viel groBerem U m fange erhielt sich die a lte R oheisenerzeugung in M itteldeutsch- lan d , wo die griinen B uchenw iilder des kiilnischen S auerlandes, des llotliaargebirges, des hessischen H in terlan d es u n d des Yogelsberges den R ohstoff d afiir noch in groBen Mengen u n d zu billigen P reisen zu liefern im stan d e w aren. U n d zu der vorziiglichen d ich ten B uchenkohle gesellten sich die ausgezeieh- n e te n E isensteine des L ąhnrcvieres, so daB alle B e
d ingungen fiir die H erstellung eines ausgezeichneten Roheisens v o rh an d en w aren.
D ie H olzkohlen w urd en teils in eigenen K ohle- reien erzeugt, fiir die das H olz in offentlichen Yer- k au fen e rsta n d e n oder freihiindig erw orben w orden w ar, oder sie w urden von U nternehm ern geliefert, dereń dam als uberall in den H a u p to rte n des W ald- revieres v o rh au d en w aren. D as E rz lieferten die eigenen G ruben vieler W erke, oder w urde gek au ft, den Z uschlagkalk en th ielten die E rze zum Teil selbst, zum Teil fan d er sich in d er N a ch b arsch aft der Oefen. D as A usbringen iiberstieg seiten 4 0 % ; bei reicherem A usbringen, das einen geringeren Silizium gehalt hervorricf, stellte sieli schnell die E rscheinung des A bschreckens der G uBstiicke a n den d iin n sten Stellen ein, fa s t sam tlich er K ohlen
stoff w ar in der gebundenen F o rm vorh an d en . E s w ar deshalb oft n o tig , arm e, kieselsaurereiche E isensteine zuzusetzen, u m die schadliche W irk u n g zu reicher E rze auszugleichen, denn die S teig eru n g d er W ind- te m p e ra tu r, d ie ahnliche Folgen g e h a b t h ab en w urde, w ar bei den v o rhandenen unvollkom m enen W in d erh itzern n u r in b e sc h ra n k te r W eise anw endbar.
V or jedem A bstich w urde d er I n h a lt des E isenkastens g u t d u rch ein an d erg eriih rt, u n d d a n n eine P ro b e in eine in den Sand g ed ru ck tc k lein c H o h lu n g geschópft.
J e n ach d er A rt, in der das E isen e rk a lte te , F ig u ren - spiel zeigte oder sich schnell m it einer d ich ten H a u t
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iiberzog, w urdc der G rad seiner Y ergieB barkcit be- u rte ilt. W a r das F igurenspiel zu lcb h aft, u n d er- s ta rrte das E isen m it gcw iilbter locheriger O ber- flache, d an n w ar es u n b ra u c h b a r u n d k o n n te n u r n a c h stu ndenlangem ruhigem G argang vergossen w erd en ; w a r dic P ro b e ab er schnell iiberzogen u nd zeigte eine schw ach eingesunkene Fliiehe, d a n n g a lt es, k u rze Zeit kttnstlichcn R ohgang zu erzeugen, indem durch beide Form en reicher E isenstein in das G estell eingebracht w urde, der dem Eisen den UeberschuB a n K ohlenstoff entzog. O ft m uBte dieses „ F u tt e r n " m it darauffolgcndcm U m ruhren und P robenehm en zwei- u n d dreim al w iederholt w erden, bis die Glocke endlich die L e u te zum GieBen rief, fiir diese m an ch m al eine rech t h a rte G edulds- probc. D ie Sehlaeke des g u ten Ganges lief diinn u n d heiB iiber den S tiibbehaufen a m V orherd, sie sah in dicken S tiicken, d u rch feinverteilte K ohle, schw arz aus, w a r aber, w enn m an F aden aus ih r zog, vollkom m en farblos; jede N eigung zum R ohgang zeigte sich d u rch U nruhigw erden der F orm en u nd schnell zunelunende F iirb u n g der Schlackcn.
D ie A bm essungcn d er Oefen w aren rech t ver- sehieden, sic gliehen a b e r im D u rch sch n itt den oben- genannten. D ie G icht wog an einem Ofen z. B.
290 kg m it 18 V olum enprozent K alk, d azu w urde cin klcincr Teil des fallendcn B rucheisens u n d W asch- eisens aus der Sehlaeke w ieder zugesetzt und 0,6 cbm oder rd. 120 kg B uchenholzkohlen. D as A usbringen w ar 3 7 % , die W indpressung blieb u n te r einem P fu n d auf den (Juadratzoll. I n 24 S tu n d en gab es 26 G ichten, also stiindlich n ich t viel m eh r ais eine.
An den S onntagen m uBte das E isen zu Masseln vergossen w erden, das sich a n die H artguB erzeugen- den GieBereien absetzen lieB, die au ch K au fer fiir den groB ten Teil des fallenden B rucheisens w aren.
K ein einziger der yielen Oefen der dam aligen Z eit is t h e u te noch in B etrieb , die beiden einzigen A usnahnien im H a rz v erd an k en ih r B estchen be
sonderen G riinden. Ais der B ah n b au sich im m er w eiter au sb reite te, in die entlegenen T aler drang u n d d o rt Gewerbe aller A rt e n tsteh en lieB, stiegen die P reise des H olzcs bald d e ra rt, daB sic fiir den H iitte n m a n n unerschw inglich w urden. Die B uchcn- w ald w irtsch aft w urde d u rch den N adelholzbau im m er m eh r v e rd ra n g t, d er schon aus den jun g en B estan d en lohnenden A bsatz ais G rubenholz fand.
A ber d er sc h lim m steF ein d d er a lte n H ochofen w aren
die iiberall en tsteh en d en K upolofengieBereien, die sich das E isen m ischtcn, wie sie es gerade fiir ilire Zwecke b rau ch ten , die sich m itte n in die G egend des Y erbrauches, an die K n o te n p u n k te des Yer- kehrs setzten , u n d dic m it geringem K apitalbediirfnis au f k urze oder langere Z eit h in au s sich m it ihrem R ohstoff, dem E rzeugnis der groBen K okshoeh- ofen, decken konnten.
Z unachst w ar es ja zum eist Roheisen englischer H c rk u n ft, das unsere GieBereien b eherrschte, ais ab er dio klassischen Y ersuehe des O berbergrats W achler nachgew iesen h a tte n , daB w ir sehr wohl ausgezeichnetes GieBcreieisen in unseren deutsehen Oefen erblasen k o n n ten , besseres ais die E ngliinder besaBcn, ais d an n die w ichtige Rolle k la r vor aller A ugen g eb rach t w orden w ar, die das Silizium im GuBprozeB zugew icsen erh alten h a tte , d an n bedurfte es n u r noch der tatk riiftig en A ufnahm e d er E r
zeugung von ausgczeichnetem GieBcreieisen durch die G ebriider B udcrus, u m einer w achsenden Zahl v o n W erken A nregung zur N achfolge zu geben.
H c u tc konnen w ir im Y aterlan d e E isensorten einer jeden gew iinschten B eschaffenheit in UeberfluB erh alten , sind w ir in den S ta n d gesetzt, in dem einen K upolofen je tz t diinnw andige P o terie, d a n n zahen ZylinderguB u n d in der d ritte n S tu n d e sta h l- h a rte P an zcr zu gieBen, u n d wissen n ich ts m eh r von der N ot der L eute, die drauBen in der a lte n H o ch o fcn h iitte w arten u n d fciern m uB ten, bis ih r an i R ohgang e rk ra n k te r Ofen w ieder gesun- den wollte.
A ber ein g utes Stiick freundliche Poesie is t m it der a lte n H u tte h z e it aus unscrem Gewerbe geschw un- den, dic es w ohl v erd ien t, daB auch die H iitte n le u te d er G egenw art aus ih ren R iesenverhaltnissen heraus d a n k b a r au f sie zuriickblicken. D enn au f den Schul- te rn d er L eu te von dam als stehen die von h eu te, u n d w as die a lte n bei der liebcvollen Pflege ihres Ofens a n den Y organgen des Schm elzprozesses lernten, das h a t noch h eu te G u ltig k eit in den Oefen, denen tag lich 50 D oppelladungen fliissigen E isens e n t- strom en. A uch in den R iesenw crken unserer Z eit, von F lam m en d u rc h g lu h t u n d v on R auch u n d D am pf iiberwćilkt, m ag die Poesie einer neuen W eit w ohnen, ab er d er w ird sie a m besteń begreifen, der au f die An- fiinge zuriickblickt, die, so klein sie h eu te erscheinen, doch so groB w aren, daB sie eines M anncs ganzes Sinnen u nd D enken crfiillen k o n n ten .
Die Breitung des Eisens in Glattwalzen.
Y on ®ip(.=Fjing. A d o l f F a l k in D usseldorf.
I j i c inneren Y organge beim W alzen des Eisens, welche n ach den A rb eiten v on H o l l e n b e r g * u n d E . B 1 a B ** bis in die jiingstc Z eit hin k au m in ih re r E rk e n n tn is gefćirdert w orden sind, gew innen heu te m eh r an In teresse, w as sich besonders in der
* „ S t a h l u n d E i s e n “ 1883 M ai, S . 121 1T.
* * „ S t a h l u n d E i s e n “ 18 8 2 J u l i , S . 2 8 3 ff.
an obigen A utoren gciibtcn K ritik zeigt. D iese T a t- saehc is t w ohl w eniger d u rch das B estreben hervor- gerufen, die K alibrierung w esentlich zu verbessern, dieselbe d iirfte sich d u rch die lange P rax is, w enn aueh o ft m it unerw iinschten K osten zu allgem ein giiltigen Regeln ausgebildet haben, ais d u rch das B e
streb en , das W alz.verfahren in richtigcn m ath em atisch
2 3 . N o y o m b e r 1 9 1 0 . D ie B reitung des E ise n s in Glnttwcdzen. S t a h l u n d E i s e n . 1 9 8 7
au fg eb au ten F o rm eln auszudriicken. N achdem £ r .=
Snę*. 1* u p p c d u reh P ro b e n nachgew iesen, * daB E . BlaB den EinfluB erh o h ter T e m p e ra tu r auf die Y oreilung iibergangen, h a t E r n s t M. S c h e 1 d **
der u. a. v on BlaB und B ro v o t v e rtre te n e n Theorie der R iitschungsw inkel wegen N ichtberttęksichtigung d er W alzen stark e die E ig en seh aft abgesproohen, eine befriedigende F o rm el d er B reitu n g zu erm oglichen.
W ie ich in m einer K ritik d er A usfiihrungen Schelds bereits b e to n t e ,f h a lte ich dies ebenfalls fiir n ic h t ausfiihrbar, zum al d a jen er R iitschungsw inkel ais eine m it der jeweiligen Q uerschnittshohe h u n d der T em p e ra tu r sich iindernde GriiBe bezeichnet w ird. U m so u n e rw a rte te r w ar fiir m ich n ach einigcr A nw endung der B reitungsform el von Scheld, des w eiteren fest- stellen zu m iissen, daB au ch in ih r d er v on Scheld selbst b ean sp ru ch ten B eriicksichtigung der W alzen
sta rk e n ic h t stattg eg eb en ist. Ich glaube d ah er m eine erw ah n te K ritik an dieser Stelle noch ku rz erga u zen zu miissen.
E s sei Beispiel Nr. 1 der Z ahlentafel 7 (S. 418 der Quelle) herausgegriffen: H iihe v o r dem S tich = 32,1 m m ; B reite v o r dem S tich = 30 m m , gedriickt auf 2 0 ,0 x 3 7 ,5 m m bei 260 m m W alzendurchm esser.
Zur E rlan g u n g m oglichst g en au er E rgebnisse w an d te ich s t a t t d er U ngenauigkeiten au sgesetzten zeich- nerischen M ethode die rcchnerische zu r B estim m ung des b eriih rtcn W alzem unfangs an. N ach Scheld ist die lineare B reitu n g B, = (1 a s—A w orin d = li- n earer D ruck, a = Z entriw inkel in BogenmaB u nd lu = H o h e n ach dem S tich ist. a w ird in G rad loga- rithm isch b estim m t, d u rch arc. a u sg ed ru ck t, wobei R adius r = 1 gesetzt ist. D u rch iM ultiplikation m it r (W alzenradius) in M illim etern erg ib t sich d an n die genaue Bogenlange. Obiges Beispiel ergab danacli fiir B ,:
bei 150 (j) = 7,21 mm bei 000 (j) = 7,3 mm ., 200 „ = 7,25 „ „ 1000 „ = 7,3 „ ., 320 „ = 7 ,26 „
Also y o n 150 m m D urchm esser bis zu den stiirk sten W alzen erg ib t sich n ach d er F o rm el von Scheld ein B reitungsunterschied von w eniger ais 0,1 m m bei einem Beispiel m it sehr sta rk e m D ru ck (rund 38 % ).
D er W alzendurchm esser ist also n i c h t beriick- sichtigt. In der F orinel B , = l l -“j j Sln- , bleibt bei demselben D ruck d u nd beliebigem W alzendurchm esser das P ro d u k t a (b e r iih rte r W alz en u m fan g ). sin a fast u n v e ra n d e rt u n d eine etw aige A enderung d er Brei- tu n g ist n u r eine Folgę des v c r a n d e r t e n l i n e a r e n D r u c k c s d. In Z ahlentafel 1 lassen besonders die Beispiele N r. 13 u n d 15 dies erkennen.
Beide P ro b e n ergaben p ra k tisc h tro tz des ungleichen linearen D ruckes fast dieselbe B reite (13,5 u n d 13,G mm ) infolge d er verschiedenen W alzendurchm esser (230 u n d 319 m m ), w ahrend n ach der F orm el von
* „ S t a h l u n d E i s e n " 19 0 9 3. F e b r . , S . 161 ff.
** „ S t a h l u n d E i s e n " 1 9 1 0 9 . M a r z , S . 4 1 5 ff.
t „ S t a h l u tu l E i s e n “ 19 1 0 4. M a i, S. 7 7 6 .
Scheld bei der diinneren W alze (230 m m ) eine B reite v o n 14,95, bei d er stiirk eren (319 m m ) eine solche von 13,33 m m sich ergibt. D ie geringe D ruckdifferenz von 0,8 m m bew irkt also nach Scheld einen B reitu n g s
u n tersch ied von 1 ,G2 111111 u nd zw ar e n t g e g e n d er auch v on ih m s e l b s t a n e rk a n n te n W irkungs- weise der W alzenstarke. *
Im G egensatz zu den erw ah n ten V ersuchen, die B reitu n g m ittels d er h y p o th etisch en R utschungs- w inkel (A bb. 1) zu form ulieren, indem m a n v on d er irrigęn A nnahm e ausgitig, die Seitenkom ponenten der v ertik alen D ruckkr& fte tru te ń bloB an den beiden Seiten eines Q uerschnittes auf, etw a von b n ach links und von 1)! n ach rech ts, w ah ren d m an die iibrigen zw isehen b b, w irkenden S eitenkriifte iiber- gehen d u rfte , w ar ich b e stre b t, sam tliche v ertik alen D ru c k k ra fte in bezug au f die einzelnen Seitenkom po
n en ten zu u n tersu ch en . D iv id ierte m an die G esam t- se ite n k ra ft durch die A nzahl d er S eitenkriifte, so m uBte sich die M i t t e l k r a l t ergeben u n d aus dieser das lineare B reitungsm aB ableiten lassen. Man h a tte b e o b a c h te t, daB im allgem einen dic B reite eines
A bbildung 1.
S tab es die B reitu n g n ic h t beeinfluB t. W a r d am it das N ich tv o rh an d en sein sam tlich er S eitenkom po
n en ten zw isehen b b, bew iesen ? W . T a f e 1 u n te r- scheidet ** sogar je n ach der Stiirke des W alzstabes E i 11 f 1 u B t i e f e 11: m it abnelim ender Stiirke nehm e die E influB tiefe ab. D as G esetz d er B reitu n g muB ab e r fiir j c d e n Q u ersch n itt giiltig sein, u n d s a m t
liche K riifte, m ith in au ch die W i r k u n g e n, m iissen ste ts von der M ittellinie x y des Q u ersch n itts a c i k aus in B e tra c h t gezogen w erden. F e rn e r is t m it der Y erschicdenartigkeit d er Q u ersch n itte in bezug auf Stiirke u nd B reite eine Zu- oder A bnahm e d er den S eitenkom ponenten entgegenw irkenden W i d e r - s t ii n d e y erb u n d en , welche bei allen Q uersehnitten w iederum n ach d e m s e l b e n P rin z ip b erechnet w erden m iissen. D ritte n s k o m m t d an n bei d er E n t w icklung d er B reitungsform el der EinfluB d er je
weiligen W a l z e n s t a r k e in B e tra c h t, ein M om ent das E . BlaB bereits in seiner th eoretisehen B eh an d lu n g der V o reilu n g erk an n t, a b er bei d e rU n te rsu c h u n g des BreitungsY organgs n ic h t bcriicksichtigt h a t.
E s w erde zu n ach st ein Q u ersch n itt a b c d (A bb. 2), d er die Liingsachse des W alzguts A reclitw inklig schneidet (in A bb. 3, von v orn gesehen, darg estellt), a u f S e i t e n k r i i f t e u n te rsu c h t. D en k t m an sich
* „ S t a h l u n d E i s e n " 1 9 1 0 , 9. M a rz , S. 4 1 5 u . 4 1 8 .
* * „ S t a h l u n d E i s e n " 1 9 0 9 , 5. M a i, S. 6 5 3 u . 6 5 4 .
1 9 8 8 S t a h l u n d E i s e n . D ie B reitu n g des E is e n s i n G b ttw a lzen . 3 0 . J a h r g . N r . 4 7 .
Z ah len tafel 1.
Nr. Abmessunj? Walzen- durchm. at
bel 100 % Praklischcfl Rezultat
Ilauptformel Falk
Abgckiirzte Formel Formel
Scheld Druck Druck
mm mm * Druck Falk
% mm
1*
h b
3,3 X 39,5 330 0,1415 2,1 X 40,5 40,99 41,08 40.14 36,5 1,2
2* 3,9 X 67,6 330 0,1471 2,5 X 68,5 09,45 69,5 68,38 36,0 1,4
3 4,8 X 11 319 0,173 3,16x 13,9 13,11 12,8 11,85 34,1 1,64
4* 5,1 X 109,7 430 0,1541 3,3 X 110,5 112,07 112,1 110,68 35,25 1,8
5 5,6 X J 2,3 230 0,22155 5,0 X 12,85 12,8 12,8 12,37 10,7 0,6
6 5,6 X ( 5,9 319 0,1876 3,18 X 8,5 8,22 8,27 7,74 43,2 2,42
7 5,7 X 14,2 230 0,2231 o,0 X 14,85 14,78 14,75 14,31 12,3 0,7
8* 6,2 x 199,7 430 0,17 4,2 X 200,6 201,96 202,0 200,5 32,15 2,0
9 7,2 X 19,3 230 0,2508 6,5 X 19,85 19,81 19,76 19,38 9,7 0,7
10 8,1 X 7,5 319 0,2256 4,8 X 10,5 10,2 10,15 9,69 40.7 3,3
11 9,5 X 9,5 230 0,2888 6,6 X 11,0 11,77 11,5 10,77 30,5 2,9
12 10x10 319 0,251 0,45 X 13,1 12,81 12,58 11,84 35,5 3,55
13 10x10 319 0,251 5,8 X 13,5 13,3 13,2 13,33 42,0 4,2
14 10x10 230 0,3018 7,0 X 11,9 11,8 11,78 11,38 30,0 3,0
15 10x10 230 0,301S 5,0 X 13,0 13,54 13,45 14,95 50,0 5,0
16 12x12 230 0,32446 8,5 X 14,5 — — 13,45 29,2 3,5
17 12x12 230 0,32446 5,4 X 16,7 — 16,44 20,0 55,0 6,6
18 13x13 230 0,3375 10,2 x 14,6 — 14,6 13,76 21,5 2,8
19 13x23 230 0,3375 6,8 x 26,7 — 26,94 28,63 47,76 6,2
20 15,5 X 15,5 230 0,3866 9,8 X 18,6 — 18,25 18,8 36,7 o,7
21 10 X 60,3 420 0,2766 8,9 X 66,0 65,92 05,85 65,94 44,3 7,1
22 16,2 X 16,2 319 0,3201 10,9 X 19,8 19,23 19,23 18,78 32,7 5,3
23 17,5 X 27,8 319 0,3345 15,5 X 28,45
_
28,8 28,07 11,4 2,024 17,5 X 27,8 319 0,3345 14,2 x 29,55 — 29,52 28,56 18,8 3 3
25 17,5 X 17,5 230 0,3926 11.7 X 20,1 — 20,24 20,36 33,1 5.8
26 18 X 70,4 420 0,2939 10,8 X 75.3 75,8 75,48 75,18 40,0 7,2
27 19,4 X 19,4 230 0,4136 13 X 22,6 — 22,27 22,54 33 6,4
28 19,8 X 153 420 0,3082 10,35x159,7 160,6 160,07 161,5 47,75 8,45
29 21,8 X 21,6 430 0,3198 16,9 x 24,7 24,28 24,25 23,06 22,4 4,9
30 21,8 X 21,6 310 0,3772 16,2 x 24,7 — 24,2 23,53 25,7 5,6
31 22,6 X 10,25 315 0,3811 18,9 x 11,15 — 11,9 10,97 16,3 3,7
32 22,6 X 10,25 315 0,3811 18,1 X 11,7 — 12,5 11,43 19,9 4,5
33 22,6 X 10,25 315 0,3811 15,6 X 13 — 13,4 13,37 31 7,0
34 22,0 X 10,25 315 0,3811 13,9 x 14,15 — 14,05 15,66 38,5 8,7
35 24,5 X 50,5 420 0,3428 10,0 X 60,8 — 61,0 72,2 59,1 14,5
36 26 X 26 330 0,3996 17,7 X 29,8 — 29,84 29,9 34,2 8,3
37 29,8 X 17,7 330 0,4282 27,1 x 18.5 — 18,73 17,47 9,0 2,7
38 30,25 X 30,25 315 0,4417 19.3 X 35,1 — 34,36 37,03 36,1 10,95
39 32 X 32 315 0,45467 20 x 37,6 — 37,1 39,14 37,5 12,0
40 34,25 X 34,25 315 0,4705 23 X 39,5 — 38,72 39,72 32,8 11,25
41** 46,8 X 60,8 408 0,4836 36,1 X 65,0 ___ 64,8 63,99 25 10,7
42t 47,8 X 59,8 408 0,4865 35,6 X 64,6 — 64,5 63,83 25,4 12,2
43 61 X 61 408 0,5538 47,9 X 65,2
!
~ 65,15 69,5 21,4 13,1in A bb. 3 den von beiden W alzen ausgeiibten y e rti
kalen G esam td ru ck v o n einer R ieh tu n g , etw a oben w irkend, so ist derselbe = A . n , w orin A die E inzel-
k ra ft, n dic A nzahl derselben b ed eu te t. D ie jeweilige w i r k 1 i c h e GroBe d e r K ra ft A in kg, d e r spezi- fische D ruck, is t fiir diese U n tersu ch u n g belanglos.
D a ein Q u ersch n itt v on iiberall gleicher T e m p e ra tu r
* Bandcisen.
ł * Y.arm gew alzt.
f sehr kalfc gew alzt.
u n d M aterialbescliaffenlicit angenom m cn ist, k an n m an die K ra ft A d u rch dic lineare D ruckgroBe d ausdriicken. A uf die p rak tiseh e n Y erhiiltnisse an- gew andt heifit d as: ein Q u ersch n itt v on gleichmaBig niedriger T e m p e ra tu r e rfo rd ert eine groBere D ruck- k ra f t in kg ais derselbe Q u ersch n itt v o n gleichmaBig hoher T em p eratu r, a b e r die W irkung, die Qucr- sch n ittsa n d e ru n g is t in beiden F allen die gleiche.
D en gleichen linearen D ru ck d selbstverstandlieh v orausgesetzt, sind, w ie die p ra k tise h e n P ro b e n 41 u n d 42 in Z ahlentafel 1 u n d sam tlich e P ro b en in Z ahlentafel 3 zeigen, die linearen B reitu n g en tro tz d er Y erschiedenhcit des w i r k 1 i c li e n jew eilig ang ew an d ten D ruckcs in kg die g l e i c h e n.
A us dieser E rw ag u n g erg ib t sich, daB dic Beob- a c h tu n g e n von P . S c h r u f f ,* w onach Q uersclm ittc, die m an v o r dem A nstecken e rk a lte n laB t, stiirker
* „ S ta h l und E isen " 1910, 11. M ai, S. 777.
2 3. N o v e m b c r 1910. D ie B rc ilu n g des E isen s in G laitwałzcn. S t a h l u n d E i s o n . 1 9 8 9
Z ah len tafel 2.
A u fstellu n g der einem Z entriw inkel ci, = 18° 3 0 ' = 0,3226 bei 100% D ruck cntsprechenden theoretischen W alzendurchm csser ftir Q u erschnittsh6hen h = 1 bis 200 m m ; h = H o h e des Q uerschnitts vor der W alzung.
h 1 1
2
3 4 5 0 7 8 9 10 11 j 12 13 14 15 ! 16 17 j 18W alzendurchm . 19,35 38,75] 58 77,5 96,8 116,25 135,5 154,8 174 1193,5] 213 232 252 271 290,5 310 329 348,5
h 19 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 | 40 42 | 44 | 46 48 50 I 1 55
W alzendurchm . | 368 386 426 402,5 503 542 5S0 619,5 658,5 697 1735,o! 774 814 852] 890 929 j968 i 1065 h 60 05 70 j 75 80 ; 85 90 95 j 100 | 125 ; 150 175 | 200
W alzendurchm . 1162 1258 1355 145211550 1646 1742 1838 1935| 2418 2902!3388|3970 1
W alzcndurchm esser (D u rch sch n ittsw erto) der P r a sis fUr h = 5 bis 200 m m :
h 5—10 10—25 25—50 | 50—100 100— 150 150—200
W alzcndurchm esser... i r<l. 200— 300 j rd. 250— 400 | rd. 300— 600 rd. 400— 800 rd. 500— 900 rd. 500— 1100 Z ah len tafel 3. I c m p c r a t u r p r o b s n .
( J e d e s 8 t i i c k a n e i n e m E n d e w a r m , a m a n d e r n m ó g l i c h s t k a l t . D a z w i s c h c n U e b c r g a n g s t e m p e r a t u r e n . S a m t l i c h e P r o b e n m i t A u s -
b a u c h u n g g e m e s s e n i n A b a t S n d e n v o n 5 0 r a m .)
Probe 1. 4 ,8 x 1 1 ,0
Probo 2. 5,7x5,75
Probe 3. 8 ,1x7,5
3,12x14,16 3,10x14,0 3,13x14,2 3,11x14,35 3,21 x 14,5 3,24x14,2 3,28x14,27 3,55x13,52 2.84 x 9,95 | 2.85 x 9,9 I 2,87 X 9,8 I 2,95 X 9,55 J 4.8 x l l , 0 4.8 X 10,8 4.8 X 10,9 4.9 X 10,9 4.8 Xl l , 0 4.8 X 11,2 4.9 X '0,9
ivarm bis A u sąu ctsch un g
sehr kalt-
warm bis k a lt
bis sehr k a lt
K om m en w ir au f die E rm ittlu n g d e r K ra fte - w irkung eines Q u ersch n itts (A bb. 3) zuruck, so erg ib t sich zu n ach st, daB die in d er M ittellinie e f w irkende v ertik ale D ru c k k ra ft A, lin ear = d, n a c h keiner der beiden Seiten h in einen EinfluB au siib t. D ie Seiten- ko m p o n en ten Jieben sieli auf, der in der M ittellinie befindlichc Stoff b leib t in d ifferen t in bezug auf die B reitung. D ie etw a in g w irkende v ertik ale D ru ck k ra f t g ib t b ereits n ach links eine K om ponentę ab u n d zw ar w ird bei jed er folgenden n a h e r zu a b liegenden Y c rtik a lk ra ft die L inkskom ponentc groBer, bis sie in d er Linie a b selb st ih r M axiinum = A = d (linear) erreicht. D erselbe Y organg fin d et u in g ek eh rt rech ts von d er M ittellinie e f s ta tt. D ie n ach jed er
b re ite n ais d ire k t durcligew alzte, zweifellos richtig sind im F ali, daB d u rch dieses E rk a lte n eine U n - g l e i c h m a B i g k e i t d e r T e m p e r a t u r ein t r it t, indem die auB eren, rasch er sieli ab k u h len d en
Q uersclm ittsteile die B ildung eines w arm eren K ernes bew irken. D ie d u rch die k a lte re Q uersch n ittsrin d e bedeutend vergroB erten w irkliehen D ru c k k ra fte in kg finden im K ern geringeren W id ersta n d , die Seiten- k o m ponenten ebenfalls, w odurcli eine stiirkere B rei
tu n g b ed in g t ist. A ber m it d er v on P . Schruff an- gefochtenen U nabhiingigkeit d er B reitu n g v on der T e m p e ra tu r h a t dies niclits zu schaffen, d a ais V or- bedingung d e r B eu rteilu n g des B reitungsvorganges p h y s i k a 1 i s c h e G l e i c h m a B i g k e i t des jew eiligen Q uersclm itts v o rhandensein muB. GrOBere, der K reisform sich n a h e rn d e Q uersclm itte d u rfte n besonders obiges V erhalten zeigen, w ah ren d diin- nere, gleiclimaBig abkulilende w ohl k a u m in F rag e kom m en. D ie in P ro b o 42 d er Z ahlentafel 1 er- w ah n te P ro b e, die seh r k a lt g esteck t w urde, b re ite t, wie gesagt, noch ganz analog d er P ro b e 41, die m it P ro b e 42 au f gleiche T e m p e ra tu r e rh itz t, ab er w arm gew alzt w urde.
- d -
- i 7 ■
f.L
A bbildung 3.
Seite, von e f w irkende G esam tseiten d ru ck k raft ist also = — • = d em arith in etisch en M ittel der S eitenkom ponenten m u ltip liziert m it d er H a lfte der Y ertik alk rafte. n = Sum m ę d er Y e rtik a lk ra fte ist lin ear a u sg ed ru ck t = b. U m a b e r das lineare MaB der einzelnen S e ite n d n ic k k ra ft, also die vorlaufige lineare B re itu n g einer Q u ersch n ittsh alfte, zu erh alten , ist in B e tra c h t zu ziehen, au f w elehes lineare V ertik al- maB d er gesam te S eiten d ru ck einer Q uerschnitts- h a lfte sich Y erteilt. Dies is t offenbar E n d h o h e h , = h —d u n d die W irk u n g des Seitendruckes is t h i u m - g e k e h rt p roportional. D ie gesam te lineare B reitung, d. h. die Sum m ę d er links u n d rech ts von d er M ittel
linie e f sta ttfin d e n d e n B reitungen is t also = ’ ‘ —"
w enn m an v on den noch zu erlau tern d en F a k to re n : seitlicher W id ersta n d u n d W irkung des Zentriw inkels bezw. des jew eiligen W alzendurchm essers absieht.
1 9 0 0 S t a h l u n d E i s e n . D ic B reitu n g des E isen s in Glatltcalzen. 3 0 . J a h r g . N r . 47 .
I I . B e s t i m m u n g d e s W i cl e r s t a n d s - f a k t o r s. W ah ren d die U m w andlung des Q uer- sc h n itts a b e d (A bb. 3) in a , b , d , sich yollzieht, g e h t llo h e h in h „ B reite b in b t iiber, d er F lachen- in h a lt verjiirigt sich um den in die S treck rie h tu n g gehenden Teil, abgesehen von der bei kleineren u nd m ittleren Q uerseh n itten bedeutungslosen Zusam m ęn- d riickung des M aterials. E s k o m m t also fiir die Stoff- w an d eru n g vo n M ittellinie e f n ach a , d, u n d b , c, in der H S h en rich tu n g h 0 *'1, in der B reite - ^ -i in B e tra c h t. Die S eitenkom ponenten w erden n u n um so geringeren inneren W id ersta n d finden, je groBer ll ^ hl un d je kleiner ' - t y — >s t u n d u m gekehrt. E s is t das in d er M echanik u nd E le k trizitatsleh re giiltige W id ersta n d sg esetz: es flieBt eine u m so groBerc S trom - m enge durch eine L eitu n g , je griiBer der Q u ersch n itt ist. D er W id ersta n d R ist dem Q u ersch n itt q u m g ek eh rt u n d der Liinge der L eitu n g 1 d ire k t p ro p o r
tional. M it s (spez. W id erstan d ) erg ib t sich also R = s ' l D a cs sich in unserem F a li um eine K ra fte -
<1
ebene h a n d elt, ist q = 1 = D er śpezifische W id erstan d s iin d ert sich zw ar m it der T em p eratu r, er w ird, wie au s dem b isher G esagten ersichtlich, m it sinkender T e m p e ra tu r groBer, m it steigender geringer. D a er sich a b er r e 1 a t i v m it dem Y ertik ald ru ck in kg iindert, ist er im m er u n te r d e r Y oraussetzung, daB es sich u m einen Q u ersch n itt g 1 e i c h m ii B i g e r p h y s i k a l i s c h c r B e - s c h a f f e n h e i t h a n d elt, ste ts ais k o n sta n te r AVert in R echnung zu setzen. D ies d iirfte aus d er oben ge- gebenen D efinition des w irklichen Y ertikaldruckes in k g u nd der fiir die R echnung in F rag e kom m enden l i n e a r e n W erte des D ruckes u n d d er B reitu n g ais bewiesen gelten. N aeh meinem E rgebnissen k a n n die K o n sta n tę s ste ts = 1 gesetzt w erden.
W ird also der oben e rm itte lte F a k to r 0>'J ,d—-- l l
m it — ~ ł m u ltip liziert u nd d u rch —-t— 1 d irid ie rt, , ,0 , 5 . d . b (h 4* h.) . , , , . ..
so c n ts tc h t . ein \Yert d er linearen h, (b + b ,)
B reitu n g , in w elchem der d u rch die jew eiligen H olien- u n d B reiten v erh altn isse d er Q uerschnitte bedingte S eiten w id erstan d beriicksichtigt ist. Die B reitungs- form el zeigt b ereits in ih rer jetzigen unvollstiindigen F o rm , daB m it Z unahm e d er AnfangshOhe li u n d A bnahm e d er E n dhohe h t dic B reitu n g zu n im m t, w iihrend z. B. B andeisen, das eine yerhaltnism aB ig groBe B reite b und geringe H ohe h aufw eist, also eine bedeutende Y ergróB erung des Seitenw iderstandes erfiihrt, w enig b reitet. Sie zeigt also, daB die A n- schauung, derzufolge die B reitu n g von d er B reite des W alzgutes unabluingig ist, m eh r od er w eniger zu trifft.
I I I . B e e i n f l u s s u n g d e r B r e i t u n g d u r c h Z u - o d e r A b n a h m e d e s W a 1 z e n - d u r c h m e s s e r s . Bei d e r bisherisfen E n tw ie k lu n s d e r B reitungsform el w urde stillschw eigend ange-
nom m en, daB d er AYalzprozeB eine K ra ft erzeugt, w elche das M ateriał, ausgedriickt d u rch A nfangs- ą u e rs c h n itt v e rrin g e rt u m neu en Q u ersch n itt, also b h — (b + —° h „ in die S treck ric h tu n g
\ “ i ( b ~r ^i) /
schafft. U n te r Z ugrundelegung d er A nnahm e, daB es einen noch zu bestim m enden Z entriw inkel a bei 100 % D ru ck oder festgcsclilossenen W alzen g ib t, bei dem die b ish er gefundene lineare B reitu n g = 0,5 . <1. b ( h - f h[) . . . . i'! i i i i
— i—„ , , ' hei i e d e m D ru ck h —li, = d h, (b + b j
den richtigen linearen B reitu n g sw ert d a rs te llt, erg ib t sich die neue B reite b , wie folgt:
0,5 . d . b ( h - r ht )
bl_ b
D ie B ed eu tu n g d er einzelnen GroBen ist aus A bb. 3 ersichtlich. D iese F orm el ergab n u n g u te U eberein- stim m u n g bei den P ro b en N r. 16, 17, 22 u n d 29 der Z ahlentafel 1. D er Z entriw inkel b etriig t in diesen Fiillen, wie die Z ahlentafel zeigt, ~ 0,32. D u rch eine R eihc ah n lieh er P ro b en , au ch recliteekiger Q ucr- sc h n itte , k o n n te s te ts e rm itte lt w erden, daB bei Z entriw inkel ul (bei 100 % D ruck) — 18° 3 0 ' = 0,3226 obigc F o rm el oline w eitere H inzufiigung eines F a k to rs fiir den W alzendurchm esser im m er die richtige lineare B reitu n g ergab. E s is t d a m it p ra k tisc h bew iesen, daB zu j e d e r Q u e r s c li n i 11 s h o h e h (A bb.3) t h e o r e t i s c h e i n b e s t i m m t ' e r W a l z e n d u r c h m e s s e r g eh o rt u n d daB, w enn andere B reitungsw erte u n d zw ar m eistens groBere sich er- geben, dies in den jew eiligen S ta rk e n d er aus p ra k - tischen G riinden genom m enen W alzendurchm esser seine U rsache h ab en muB.
In Z ahlentafel 2 sind die theoretisclien W alzen
durchm esser zu Z entriw inkel ct, (10 0% D ruck) = 0,3226 fiir Q uersch n ittsh 5 h en li = 1 bis 200 m m zusam m engestellt. D ie beigefiigten W alzen d u rch m esser d er P rax is (m ittlere W erte) e rh a rte n dic Bc- h a u p tu n g von dem gioBen EinfluB d e r W alzendurch
m esser au f dic B reitu n g des Eisens, indem kleine A bm essungen (vergL Z ahlentafel 1, B eispiel 1— 15), w egen d er verhaltnism aB ig sta rk e n W alzen d u rch messer, oder w as dasselbe heiBt, w egen d er kleinen W erte von a , stiirk er b reiten ais' Q uersclinitte von groBerer H ohe h, wie Beispiel 30 bis 43 wegen d er umgekfehrten Y erhaltnisse.
D a an die richtige B reitungsform el die B edinguiig g estellt w ird , bei j e d e m beliebigen W alzendurch
m esser das richtige R e su lta t zu geben, so mogę z u n a c h st u n te rsu c h t w erden, w elche R olle der Z e n tri
w inkel bei der Y erarb eitu n g eines Q u ersch n itts sp ielt u nd wie dieser EinfluB bei W alzen von verschie- denen D urchm cssern sich a n d e rt u n d beriicksichtigt w erden muB.
DaB bei denselben Q u erschnittshóhen h u n d h, stiirk ere W alzen m eh r b reiten ais diinnere, ist b ek an n t.
23. N oTcm ber 1910. D ie B re itu n g des E im n # in G lattwalzen. S ta lli und E ise n . 1991 B e tra c h te t m an den Q uerschni{t a b c d (A bb. 3),
w ah ren d dio W alze den W eg vo n A n a c h B (A bb. 4) zu riick leg t, so erg ib t sich, daB d er Q u ersch n ittsteil a g h d in jed em P u n k t des Bogens A B yo n der W alze u n te r einem a n d ern W inkel a v e ra rb e ite t w ird, u n d zw ar n im m t a v on seinem H o clistw ert A O B in A m eh r u n d m eh r ab , bis cs in B = 0 ist.
Ich b e h a u p te nu n , daB in jedem P u n k t des Bogens A B eine v on der rollenden R eiburig unabhiingigc T ą n g e n tia lk ra ft den Q ueyschnittsteil a g h d in seinem jew eiligen S tad iu m im streck en d cn Sinne b earb eitet, und daB die W i r k u n g d i e s e r K r a f t e von ih rem H oclistw ert in A aus m it abnehm endem W inkel p ro p o rtio n al a b n in u n t, bis sie in b = 0 ist. H a tte m an also eine W alze von r = « , so k o n n te n keine Streck k riifte m eh r w irken, w eil sie den Q u ersch n itt n ich t m eh r treffen. In jedem P u n k t des Bogens A B w irk t n u n eine R iickstoB kraft dem D u rchziehen des
W alzguts entgegen. F iir P u n k t A g ilt z. B. IliickstoB- k ra f t K = N tg a (A bb. 4), N = N orm aldruck. N ach -dem G esctz d er rollenden R eibung is t n u n W ider-
■stand W = N . tg cp, w orin tg 9 = R cibungskoeffi- zient = jjl ist. AYird tg a > tg <p, so g leitet dic W alze,
■der W alzprozeB lio rt auf.*
A us beiden G leichungen ist fern er ersichtlich,
<laB d er R eibungsw iderstand W d u re h die Riick- sto B k raft K g r o B t e n t c i l s aufgehobcn w ird.
D a die G leichung K = N tg ot fiir j e d e n P u n k t
<les Bogens A B , w enn auch m it verschiedenem W ert der einzelnen GroBen gilt, so h e rrsc h t in jedem B ogenpm ikt ein analoges K ra ftv e rh a ltn is, welches n u t geringer w erdendem R eibungskoeffizient dem G l e i c h g e w i c h t s z u s t a n d z u stre b t. A us d er p rak tiseh e n B eob ach tu n g erg ib t sich 111111, daB d i e A e n d e r u n g d e s R c i b u n g s k o e f f i - z i e 111 e 11 ja = t g rp d i e B r e i t u n g n i c h t i 111 g e r i n g s t c 11 b e e i 11 f 1 u 6 t. W ird die W alze uberm aBig w arm oder is t das E isen sehr s ta rk erh itzt, zwei F alle, w elche den R eibungskoeffi- zienten o ft d e ra r t h erab d ru ck en , daB m om entanes
* E. B l a B : „ S ta h l und E isen" 1882 J u li, S. 283 ff.
und B r o v o t : „ D a s K alibrieren der W alzen" 1903, S. 7.
XLYIT
.30
R u tsch en e in tritt, so k o n n te tro tz d e m n i e m a l s ein EinfluB a u f dio B reitu n g festgestellt werdon.
W iirdcn die R eibungsw iderstande die T an g en tial
k ra fte d e ra r t beeinflussen, daB letztere geschw acht oder y e rs ta rk t w u rd en , so miiBto sieli d ie sa b e r irgend- wie in d er B reitu n g zeigen. G erade h ier erw eist es sieli rech t d eu tlich , daB V organge, w elche die V o r - e i l u n g sta rk beeinflussen, m it der B reitu n g n ich ts zu tu n haben. D ic von 3 )r .= $ n g . P u p p e k o n s ta tie rte A bnahm e der Y oreilung s ta rk e rh itz te r P ro b e n fiihre ich au f die besonders boi hohen T em p e ra tu re n e in treten d e Y erringerung des R eibungs- koeffizienten zuriick. Insbesondere dio aus fast allen an g efiih rten Beispielen* ersiehtlichen oft re c h t b ed eu ten d en A bw eichungen der verschiedenen M ar- k enabstiinde d e s s e l b e n Stiickes sprechen dafiir, daB beim W alzprozeB m it einer b e s t i i n d i g - w e c li s e 111 d c 11 G r o B e d e s R c i b u n g s - k o c f f i z i e 111 e 11 zu reehnen ist. D as m om entane, dcm Auge m eist n ich t bem crkbare R utschen des W alzguts oder richtigor der W alze is t eine U n ter- b rechung des W alzvorgangs u n d b e d e u te t das U eber- schreiten des G leichgew ichtszustandes zwischen R uckstoB kraft ^ K u n d R eibungsw iderstand 1 W , indem 1' K i,’ W w ird.
Aus dem B isherigen ist wohl der SchluB gerecht- fertigt, daB der bei A nw endung des t h e o r e t i s c h e n W alzendurchm essers (ctt = 1 8 0 3 0 ' = 0,3220 bei 100 % D ruck) v on den Seitenkriiften n ic h t v e ra rb e ite te S to ff =
b h - ( y ° ’5 - d hb ( h + h , ) + . . hi>
den ich ais d i s p o n i b l e n S t o f f bezeichnen m ochte, bei A nw endung eines sta rk e re n W alzen d u rch m essers im Y erhaltnis der v e rrin g erten W irkung d er T an g en tialk rafte n u r teilw eise in die Streck- ric h tu n g geschafft w ird. D a a b er die W irk u n g der T a n g en tialk rafte den entsprechenden Z entriw inkeln d irek t p ro p o rtio n al ist, so geniigt es, u m die B reitu n g s- form el zu vervollstandigen, den linearen W ert disponibler S to ff , , , „ .. , . , ,.
— £--- — --- d e ra rt u n te r B erucksichtigung des seitlichen W iderstandes wie oben zu d er bis
. 1
je tz t gefundenen GroBe b , = | / ° '>' *' + b*
hinzuzuaddieren, daB d er neue S um m and bei a , — 1 8 ° 3 0 ' = 0,3226 (1 0 0 % D ruck) den W e rt N uli u n d bei a , = 00 sein M asim u m erreicht, also ganz der B reitu n g zu a d d ie rt w ird. D em geniigt die Form el in folgender W eise:
b, , y ° £ l i
* „ S ta h l und E isen " 1909, 3. F eb r., S. 1CÓ/8.
108
1 9 9 2 S t a l l i u n d E i s e n . D ie B reitung des E ise n s in Glalticalzen. 3 0 . J a h r g . N r . 4 7 .
S etzt m an T die F o rm el:
ł>t = z +
' 0,5 . d . b ( h + h ,)
1>, + b2 = z, so la u te t (1— 3,084 a ,) ( b h — z h ,) (h + h ,)
b[ (b + z)
D er W id ersta n d sfak to r ~ 1 - 1- im zw eiten Glied b + z
m iiCte s t a t t z dic GroBe b t zeigen. D a letztere ge- suclit w ird, ih r E n tfe rn e n v on der rech ten Seite tlie Form el zit k om pliziert g estalten w iirde, ist dieser fiir das R e s u lta t belanglose F e h le r in K au f genom m en. D iese Form el, w elcher ich zum U n te r
schied von der u n te n aufgestellten „ab g ek iirzten F o rm e l" die Bezeichnung „ H a u p tfo rm e l“ gebe;
gilt, d a in B eziehung zum disponiblen S toff in ih r e n th a lte n ist, n u r fiir a, < j 0,3226. Aus Z ahlen
tafel 2 ist ersichtlich, bis zu w eichem W alzendurch- m esser fiir die einzelnen Q u erschnittshohen h dic H a u p tfo rm e l giiltig ist. I s t d e r ang ew an d te W alzen- durchm esser kleiner ais d er fiir das b etreffende h in Z ahlentafel 2 angegebene D urclim esser, w as besonders bei den sta rk e re n P ro b en der F ali ist (vgl. Z ahlentafel 1 P ro b e 1 6 ,1 7 ,1 8 usw .), so w endet m an die „ab g ek iirzte F o rm el11 an.
L etztere, welche ich bereits in dieser Z eitschrift*
Y eroffentlicht habe, w urde aufgestellt ais E rsa tz fiir die etw as u m stan d lich e H au p tfo rm el u n d auch fiir die haufig vorkoinm eiiden F alle, wo «, > 0,3226 ist. E s stellte sich nam lich h erau s, daB m a n aus dcm
' d • ł ) ( h + h l) I IjU
eine in a l l e n p rak tisch e n F allen des iiblichcn W alzbereichs (etw a 200 bis 1000 m m W alzendurch- m esser) g u te B reitungsform el e rh a lt, w enn m a n den ersten F a k to r d er W urzel m it dem W inkelverhaltnis
'x- = m ultipliziert. a ist der k o n sta n tę Zen-
“i
triw in k el des thco rctisch en W alzendurclim essers bei 100 % D ruck, ct, = d er Z entriw inkel bei dem jcw cilig ang ew an d ten W alzendurchm esser fiir 100 % D ruck. Zu u n tersu ch en , inw iew eit dies th eo retisch g e re c h tfe rtig t ist, eriib rig t sich wohl. Die p ra k tisc h e abgekiirzte B reitungsform el la u te t also
ersten Glied der H au p tfo rm el -
161 d . b ( h + h ,) + b 1 h , . a ,
E in Blick in die Z ah len tafel 1, in der yergleiclis- h alb er auch die W erte n ach d e r Form el von S c h e l d angegeben sind, zeigt, daB in allen p ra k tisc h m oglichen F allen dic n ach der ab g ek iirzten F orm el errechneten W erte g u t m it den w irklichen E rgebnissen iiberein- stim m en.** Bei D urchm essern, die p ra k tisc h n ich t
m eh r in F ra g e kom m en, bis zu r = « , erg ib t n u r noch die H a u p t f o r m e 1 die riclitigen W erte und d iirfte es sich gelegentlich yielleicht lohnen, d en U nterschied zwischen letzterem F a li: W alz- durchm esscr = oo u n d der beim flachen H am m er un d AmboB e in treten d en B reitungserscheinungcn a n H a n d p ra k tisc h e r g eh am m erter P ro b en n ach - zuweisen.
D ie Beispiele 1, 2, 4 ,8 der Z a h le n ta fc ll, welclie den Polierw alzstich v on yerschiedenen B andcisen- abm essungen veranschaulichen, zeigen ein geringeres MaB d er B reitu n g , ais m eine F orm eln angeben, w ah ren d die F o rm el von S c h e l d , die in den alinlich s ta rk e n S taffelproben 5, 7, 9 erheblich abw eicht, g u t u b erein stim m t. O bige D ifferenz d iirfte besonders a u f folgende physikalische U rsachc zuriick- zufiihren sein: D as Schrum pfm aB spielt bei den kleinen A bm essungen 5, 7, 9 v o n S t i c h z u S t i c h keine Rolle, w ah ren d bei den yerliiiltnis- miiBig seh r b re ite n B andeisen m it einem erheblichen W ert des linearen Schrum pfm aB es zw ischen den le tz te n S tich en gerech n et w erden muB. D ic letzten B andw alzstiche k a n n m a n schon ais k a lt bezeichnen u n d , d a z u r F estig u n g d er K a n te n besonders bei SchweiBeisen im m er cin S eitendruck in den K alibern no tig ist, g ib t m a n besonders bei dem b reiten B a n d eisen (200 m m u n d m ehr) diesen S tichen fa st k e i n e B re itu n g m ehr. E in p ra k tisc h ausgefiihrtes Bei- spiel (208 m m ) zeigt vom ersten B andw alzstich (42 n nn stark ) bis zum P olierstich (6,2 m m sta rk ) in 6 Stichen n u r 1 m m G esam tbreitung.
W ah ren d diese W alze auch bei m inderw ertigem SchweiBeisen yorziiglich a rb eitete, m uB te eine 168 inni b reite B andeisenkalibrierung, die anfangs 3,5 inm G esam tb reitu n g in d er B andw alze aufw ies, wegen schlechten A rbeitens au f 1 bis 2 m m G esam tb reitu n g um g ean d e rt w erden, w as den erw iinschten E rfolg h a tte . E s is t zu erw iilm en, daB die K alib er iiber- ein an d er an g eo rd n et w aren, also n u r m it drei b reiten - den Stichen g erechnet w erden muBte. E in e ein- gehendere U n tersu ch u n g d er physikalischen U rsachen der beim B andeisen a u ftre te n d e n G e g e n - s p a n n u n g , deren linearen W e rt s ich = 4,286 (0,2 — ^ e rm itte lt h ab e, m o ch te ich des Interesses wegen, das diese E rsch ein u n g b e a n sp ru ch t,
3. D u rcb gan g): 335 (H ohe) X 260 (B reite) bei 862 mm W alzendurchm esser au£ 290 X 271 m m gedriickt, nach m einer F orm el ausgefiihrt. B r eite n a ch dem S tic h =
V
0 ,1 6 1 - 4 5 .2 6 0 -6 2 5290 -0 ,9 1 3 006 4- 2 6 0 s = 2 6 8 ,4 m m.
* , . S ta h l und E ise n “ 1910 4 . M ai, S. 766.
** D a ich leid er n ich t G elegen h eit h a tte , an W alzen- durchm essern Uber 500 mm eigene P roben anszufilhren, u n tersu ch te ich , in w iew eit dio von B r o v o t bei B lock- w alzkaliborierungen angegebene d u rch sch n ittlich e B rei
tu n g v o n rd. 25 % d es linearen D ru ck es m it d en E r
geb n issen m einer F o rm el u b erein stim m t. U m ein en m ittleren S tic h lierauszugreifen, sei d as B eisp iel (B ro v o t, d a s K alibrieron der W alzen, 1903, S. 17, K ai. II,
D ie se s MaB stim m t m it 271 m m , besonders wenn m an letzte res in der A usbauchung g em essen an n im m t, g u t uberein. D io F o rm el von S ch eld ergib t:
260 + 45 '0,32527 -431 • 0,3196
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!["Die mathematische Denkweise", Anreas Speiser, Basel 1952 : [recenzja]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAICRAEAOw==)