Titel: Calla, über die Fabrikation von Gußeisenwaaren
Autor: Calla,
Fundstelle: 1831, Band 42, Nr. LXXXVIII. (S. 315–332)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj042/ar042088

LXXXVIII. Ueber die Fabrikation von Gußeisenwaaren. Von Calla, Vater und Sohn.48)

Aus dem Bulletin de la Société d'encouragement. Junius 1831, S. 314 und Julius S. 352.

Mit Abbildung auf Tab. VI.

Von den Eigenschaften des Gußeisens.

I. Das Gußeisen, welches in Formen oder Model gegossen werden, und dann noch weitere Bearbeitungen erleiden soll, muß folgende Eigenschaften besizen:

1) Es muß weich oder mild seyn.

2) Es muß Zähigkeit und etwas Elasticität besizen.

3) Es darf sich nur wenig zusammenziehen.

4) Es muß flüssig seyn, und lang flüssig bleiben.

5) Es muß gesund seyn, d.h. es darf an den gegossenen Stüken weder Blasen, noch Aschadern, noch poröse Stellen hervorbringen.

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In einigen Fällen sind jedoch nicht alle diese Bedingungen, sondern nur einige derselben erforderlich; so reicht es z.B. für kleine Stüke, welche gedreht oder gefeilt werden sollen, hin, wenn der Guß weich, flüssig und gesund ist, während für Stüke, die große Lasten zu tragen haben, und die zugleich eine größere Ausdehnung und eine mehr zusammengesezte Form besizen, die Zähheit und das geringe Zusammenschrumpfen (retrait) die unerläßlichsten Eigenschaften sind. Im Allgemeinen kann aber ein Gießer, der sich mit Arbeiten in Gußeisen jeder Art abgibt, nur dann in jedem Falle des Erfolges sicher seyn, wenn sein Material die angegebenen Eigenschaften im höchsten Grade von Vollkommenheit besizt.

II. Das Gußeisen, welches wir gewöhnlich in unserer Fabrik anwenden, wird in England in den Oefen von Beaufort, Clydach, Merthyrtidvil und in den Oefen von Clyde in Schottland erzeugt. Dieser leztere Ofen und jener zu Old-Park in England liefern, unserem Wissen nach, das beste Gußeisen; der Preis desselben ist aber auch um etwas höher. Das Gußeisen der Oefen zu Old-Park ist das Einzige, von welchem wir bisher fanden, daß es alle die erforderlichen Eigenschaften vollkommen mit einander vereinigt.

III. Wir wenden auch französisches Gußeisen von den Hochöfen der Franche-Comté und von Fourchambault im Departement de la Nièvre an. Das Fabrikat der ersteren besizt oft alle die angegebenen Eigenschaften auf eine sehr günstige Weise mit einander verbunden, so daß wir nicht anstehen würden demselben vor allen fremden Erzeugnissen den Vorzug einzuräumen, wenn es nicht den groben Fehler hätte, daß oft in einer und derselben Sendung Materialien von sehr verschiedener Güte enthalten sind. So ist es z.B. gar nicht selten, daß in einer Lieferung von 50,000 Kilogrammen dieses Gußeisens 20,000 Kilogrammen von ganz vortrefflicher Güte, 20,000 Kilogr. von mittlerer Güte und 10,000 Kilogr. ganz schlechtes Gußeisen enthalten sind. Diese Unvollkommenheit scheint uns von einem Mangel an Geschiklichkeit, und vielleicht noch mehr von einem Mangel an Sorgfalt der Arbeiter herzurühren, die mit der Leitung der Hochöfen beauftragt sind. Wir hoffen daher, daß diese Nachtheile in Kurzem den Anstrengungen werden weichen müssen, welche unsere Hüttenmeister zur Verbesserung ihrer Produkte machen. Die geringe Höhe der Hochöfen scheint uns gleichfalls noch eine Ursache der Ungleichheit der Güte ihrer Erzeugnisse zu seyn.

Das Gußeisen von Fourchambault, welches wir bisher anwendeten, und welches unter dem Namen Gußeisen von Charbonniere bekannt ist, ist sehr leicht flüssig und sehr mild, allein es fehlt ihm an Zähigkeit.

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Kennzeichen der Güte des Gußeisens in Gänsen.

IV. Es ist sehr schwierig im Voraus über die guten Eigenschaften des Gußeisens ein richtiges Urtheil zu fällen; denn wenn wir auch viele gewisse Kennzeichen besizen, aus welchen wir auf die schlechten Eigenschaften desselben schließen können, so fehlt es uns doch noch an solchen, die uns über die guten einen ganz sicheren Aufschluß geben können.

Der Bruch einer Gans von gutem Gusse zeigt fast immer ein Korn von mittlerer Größe, welches gegen die Ränder hin etwas gedrängter oder dichter wird. Die Farbe des inneren Theiles des Bruches ist bleigrau; gegen die Ränder zu ist dieselbe etwas dunkler, und daher rührt der Name grauer Guß (fonte grise), welchen man dem weichen oder milden Gußeisen beigelegt hat. Zu bedauern ist jedoch, daß man, obwohl alles weiches Gußeisen dieses Aussehen hat, daraus doch noch nicht schließen darf, daß alles Gußeisen welches so aussieht, auch wirklich weich ist: es geschieht nämlich sehr oft, daß von zwei Gänsen von einem und demselben Herde, die dem Auge nach die angegebenen Eigenschaften in ganz gleichem Grade zu besizen scheinen, die eine ein sehr gutes, die andere hingegen ein schlechtes Resultat gibt.

1) Wenn das Gußeisen einen sehr weißen und blätterigen Bruch zeigt, wenn es zinn- oder silberweiß ist, so wird es hart und brüchig seyn.

2) Wenn es auf dem Bruche beinahe eben, weniger weiß und mit kleinen schwarzen Fleken übersäet ist, so ist es, wie man zu sagen pflegt, fleckig (truitée), und hart und brüchig, jedoch in einem geringeren Grade, als im ersten Falle.

3) Wenn die obere Oberfläche49) der Gans oder des Stükes Gußeisen, welches man untersucht, voll kleiner Stiche ist, so kann man als sehr wahrscheinlich annehmen, daß das Gußeisen nach dem Schmelzen hart seyn wird.

4) Dasselbe Resultat kann man erwarten, wenn das Gußeisen auf seiner oberen Oberfläche Höhlungen mit tiefen Eindrüken zeigt.

5) Wenn man mit einem Hammer einige dünne Kanten einer Gans abschlägt, deren Bruch im Allgemeinen die Zeichen eines guten Gusses darbietet, und wenn diese abgeschlagenen Splitter im Gegentheile einen weißen Bruch zeigen, so wird der Guß nach dem Schmelzen gleichfalls hart seyn.

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6) Ein sehr reiches und mildes Gußeisen bricht leicht; ebenso verhält sich auch ein mageres und hartes, während eines von mittlerer Güte mehr Widerstand leistet.

7) Das milde und doch brüchige Gußeisen leistet oft nach dem Schmelzen einen größeren Widerstand, ohne daß dadurch seine Weichheit bedeutend verändert würde.

8) Ein Gußeisen, welches vor dem Schmelzen Widerstand leistet, und nach dem Schmelzen seine Milde oder Weichheit beibehält, behält nach diesem Schmelzen auch noch seine Zähigkeit, oder erlangt dieselbe sogar noch in einem höheren Grade.

Von dem Ofen und dem Winde, insofern sie die Erhaltung und die Güte des Metalles betreffen.

V. Das Gußeisen wird beim Schmelzen jedes Mal schlechter, weil ihm eine größere oder geringere Menge seines Kohlenstoffes durch den schnellen Durchgang der zur Beschleunigung der Verbrennung der Kokes nöthigen Luft entzogen wird. Dieser Einfluß des Windes auf das Gußeisen kann nicht in Zweifel gezogen werden, weil derselbe die Basis der ersten Operation ist, die das Gußeisen bei der Erzeugung von Roheisen erleidet, und weil die Entkohlung des Gußeisens wirklich dadurch geschieht, daß man das Rohr des Blasebalges auf das flüssige Gußeisen leitet.

VI. Um nun diese verdrüßliche und bei den Oefen zur zweiten Schmelzung unvermeidliche Wirkung so viel als möglich zu vermindern, muß man trachten, daß das Gußeisen so schnell als möglich in Fluß kommt, und daß es, wenn es ein Mal flüssig geworden, nicht mehr länger mit dem Luftstrome in Berührung bleibt. Dieß erreichen wir nun vollkommen mit einem Ofen von folgender Größe.

Ganze Höhe von der Sohle bis zum Loche des Ofenkämines 2 Met. – Cent.
Höhe der Blasebalgröhre über der Sohle 0 – 25 –
Durchmesser des Ofens an der tiefsten Stelle 0 – 65 –
Durchmesser desselben bei der Blasebalgröhre50) 0 – 60 –
Durchmesser desselben bei dem Loche des Ofenkamines 0 – 50 –
Durchmesser der Luftröhre 0 – 057 –

Das Volumen Luft, welches dadurch in den Ofen geleitet wird, beträgt 12 Kubikmeter auf die Minute.

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Die Stüke, welche wir schmelzen, wiegen kaum über 5 Kilogrammen. Wenn wir unter den hier angegebenen Umständen und mit gutem Metalle arbeiten, so erhalten wir fast immer ein sehr mildes und sehr flüssiges Gußeisen.

Von dem Hartwerden, welches auf der Oberfläche der dünnen Stüke eintritt, und von den Mitteln demselben vorzubeugen und abzuhelfen.

VII. Jedes Gußeisen wird hart, wenn man es neuerdings schmilzt, und dieß ist die Hauptursache des Hartwerdens der gegossenen Arbeiten. Eine andere Ursache desselben liegt in der Härtung, welche die Stüke erleiden, wenn man sie in kalte und harte Model gießt: um diesem nachtheiligen Uebelstande abzuhelfen, hat man versucht das Gußeisen in sehr heiße Model zu gießen; allein dieses Verfahren ist unbequem, kostspielig, schwer anwendbar und beinahe unausführbar, wenn man mit großen Quantitäten arbeitet.

VIII. Wir können nicht umhin hier folgende sehr nüzliche Bewerkung zu machen. Man glaubte, daß man durch Gießen des Eisens in Model aus grünem oder frischem Sande härtere Stüke erhält, als wenn man dasselbe in Model aus getroknetem Sande gießt, und suchte den Grund davon in dem Wasser, welches in den Modeln der ersten Art enthalten ist, und beim Gießen mit dem flüssigen Gußeisen in Berührung kommt. Man schloß hieraus ferner, daß die Härtung an den Kanten und den Oberflächen der gegossenen Stüke merklich stärker seyn müsse. Wir fanden jedoch, daß gerade das Gegentheil Statt hat, und suchen dieses auf folgende Weise zu erklären.

Der grüne Sand ist zwar kälter als der getroknete, allein er ist viel weniger compact, so daß folglich seine Oberfläche, welche mit dem Gußeisen in Berührung kommt, weit leichter im Stande ist, sich auf einen solchen Grad von Hize zu erwärmen, daß dadurch diese Art von Härtung vermindert wird. Der getroknete Sand hingegen, welcher immer sehr hart, und selten wärmer ist, als die Luft, die ihn umgibt, wirkt auf das Gußeisen beinahe ebenso wie ein kalter Stein, den man mit demselben in Berührung bringt.

IX. Wenn man nicht fürchten müßte, die Formen der Model zu verkleistern, so wäre es gut eine dike Schichte Holzkohlenpulver aufzutragen, und zwar entweder mit Wasser angerührt mittelst eines Pinsels, oder durch Aufstreuen auf die Oberfläche; auf diese Weise würde nämlich das Hartwerden der Oberflächen sicher vermieden werden. Es wird immer gut seyn dieses Verfahren, welches auch noch andere |320| Vortheile darbietet, anzuwenden, jedoch mit all der Vorsicht, die zur Erhaltung der Schärfe der Abdrüke nothwendig ist.

X. Es gibt gewisse Formen von Arbeiten, deren Kanten sehr scharf und dünn sind, und die folglich an diesen Stellen immer hart werden, wenn das Material, aus welchem man dieselben bereitet, auch noch so gut ist. Solchen Stüken kann man leicht wieder jeden beliebigen Grad von Weichheit geben, man braucht dieselben nur noch ein Mal in Kohlenstaub oder selbst in Kokespulver auszuglühen. In dem angegebenen Falle reicht ein Glühen durch 12 Stunden hin; wurden aber die Stüke, die man ausglühen will, aus einem spröden Gußeisen verfertigt, oder sind dieselben durch wiederholtes Glühen spröde geworden, und hat die Härte eine gewisse Tiefe erreicht, so muß die Länge der Dauer des Ausglühens im Verhältnisse zur Tiefe der Härtung zunehmen. Uebrigens gilt als allgemeine Regel, daß beim Ausglühen die Temperatur so hoch als möglich seyn muß, ohne daß jedoch die Stüke dadurch in Fluß kommen oder ihre Form verändern.

XI. Zum Ausglühen, welches nur einige Stunden dauern soll, braucht man die Stüke, die weicher gemacht werden sollen, bloß in eine Büchse zu bringen, und diese Büchse in einen offenen, aus feuerfesten Ziegeln erbauten, Ofen zu stellen, dessen horizontale Dimensionen höchstens um 2 Decimeter größer sind, als jene der Büchse, und dessen Höhe höchstens um 20–30 Centimeter jene der Büchse übertrifft. Der Boden dieses Ofens besteht durchaus aus einem Roste, auf den man zuerst ein Bett aus kleinem Holze, dann eine Lage Kokes von 7–8 Centimeter Dike, und dann das auszuglühende Gefäß bringt, welches man durch feste Stüzen 10 Centimeter hoch über dem Roste hält. Hierauf umgibt man das Gefäß mit Kokesstüken von mittlerer Größe, bedekt dasselbe dann mit demselben Materiale, und schließt den Ofen mit einer Platte aus Gußeisen, in der sich große Oeffnungen befinden, die man nach Belieben schließen oder offen lassen kann, um dadurch das Feuer in dem gehörigen Grade von Thätigkeit zu erhalten.

Wenn alle diese Vorbereitungen getroffen sind, so zündet man den Ofen an und läßt das Brennmaterial sich verzehren. Bemerkt man, daß die Verbrennung beinahe beendigt ist, so schließt man sämmtliche Oeffnungen der oben beschriebenen Eisenplatte: diese Vorsicht ist nöthig, um dadurch den Apparat allmählich bis auf eine Temperatur abzukühlen, welche unter jener steht, bei welcher das polirte Eisen gefärbt wird.

XII. Will man das Ausglühen länger als 12 Stunden fortsezen, oder sind die Stüke, die man ausglühen will, und die Büchsen, |321| in welchen sie enthalten sind, von sehr bedeutender Größe, so muß man statt des einfachen eben beschriebenen Ofens eine Art von Reverberirofen anwenden, in welchem ein Rost, ein Herd, ein Aschenherd, ein Kamin und eine Kammer oder ein Raum angebracht ist, der zur Aufnahme der auszuglühenden Büchse bestimmt ist. Es erhellt von selbst, daß die inneren Dimensionen dieser Kammer nicht viel größer seyn dürfen, als jene des Gefäßes, das sie aufnehmen soll; diese Vorkehrung ist durchaus nothwendig, damit die Erneuerung des Brennmateriales geschehen kann, ohne dabei die Arbeit merklich abzukühlen.

XIII. Die Ausglühbüchsen werden gewöhnlich aus Gußeisen verfertigt; sie dauern sehr lang, wenn man ihre äußere Oberfläche etwas rauh läßt, und wenn man dieselben sorgfältig mit einem Gemische aus Sand und Thon beschlägt.

XIV. Es scheint, daß einiges weißes Gußeisen von ganz eigener Natur hartnäkig auch einem noch so lang fortgesezten Ausglühen widersteht; allein diese Art von Gußeisen trifft man nur selten in den Gießereien.

Von den Eingußröhren und Gußzapfen.

XV. Der Zwek der ersteren ist, alle Theile des Models mit einer hinreichenden Menge Materiales zu versehen, mit der Vorsicht jedoch, daß die Formen desselben nicht durch die Strömung des Metalles verdorben werden.

Wenn die Stüke, die gegossen werden sollen, im Vergleiche zu ihrer Masse nur eine geringe Ausdehnung besizen, so braucht es nichts weiter als diesen lezten Umstand zu berüksichtigen. Zu diesem Behufe bringt man die Gußrinne neben den, von dem Modelle gelassenen leeren Raum, und öffnet dann einen horizontalen Verbindungsarm. Bloß die Erfahrung kann die Größe der Hauptgußrinnen und der Verbindungseingußröhren bestimmen. Man muß denselben eine hinlänglich große Oeffnung geben, damit das Metall mit Leichtigkeit in alle Theile des Models gelangen kann; unumgänglich nothwendig ist es aber, daß man diese Oeffnung da wo die Eingußröhren die Stüke berühren, auf ihr Minimum bringt, um die Stüke leicht ablösen zu können.

XVI. Gegenstände von großer Ausdehnung, aber von geringer Dike erfordern bei der Zurichtung der Eingußröhren ganz besondere Vorsichtsmaßregeln, die wir hier angeben wollen.

Damit das geschmolzene Metall schnell und in großer Menge in alle, von dem Model freigelassenen, Umrisse gelange, muß es einen weiten Ausgang finden; da aber die geringe Dike des Stükes, welches |322| gegossen werden soll, fordert, daß die Weite der Eingußröhren, welche den Model speisen, so viel als möglich vermindert wird, so muß man, um diese beiden einander entgegengesezten Bedingungen zugleich zu erfüllen, parallel mit dem Rande des zu gießenden Stükes einen Kanal in den Model graben, der so tief ist, daß das Gußeisen, während es denselben durchläuft, nicht erstarren kann. Ist diese Vorsicht getroffen, so öffnet man die zahlreiche Reihe sehr kleiner Verbindungsöffnungen, die sich zwischen diesem Kanale und dem Rande des Stükes befinden. Sollte eine einzige, auf diese Weise eingerichtete Gußrinne nicht hinreichen, so müßte man, je nachdem es die Arbeit erfordert, deren 2, 3, 4 und noch mehr anbringen, um das Metall mit einer gleichen Zahl von Gießlöffeln eingießen zu können.

XVII. Will man Stüke von etwas bedeutender Größe, besonders Stüke von einiger Höhe, in grünen Sand gießen, so muß man den Sand der Model compacter machen, und zwar vorzüglich an den unteren Theilen. Das Mittel, welches man hier anwendet, wird zwar in jedem Falle von Nuzen seyn; allein in diesem ist es unumgänglich nothwendig. Dieses Mittel besteht nun darin, daß man die ganze Dike des Sandes bis auf die Oberfläche des Models (welches man erst nachdem diese Operation geschehen, aus dem Model nehmen darf) mit einem sehr spizigen Spieße aus Eisen oder Stahldraht von beiläufig 2 Linien Dike durchsticht. Diese Stiche, die in sehr großer Menge angebracht werden müssen, sind gegen die Spize hin, mit welcher sie das Stük berühren, zu klein, als daß sie das Gußeisen entweichen lassen könnten; sie reichen jedoch hin, um dem Gase leichten Ausgang zu lassen. Diese Oeffnungen nun kann man die Luftlöcher für den Guß in grünen Sand nennen.

XVIII. Diese Art von Luftlöchern wird auch angewendet, um den Ausgang des Gases in den großen, in grünen Sand gemachten Kernen zu erleichtern. Man macht zu diesem Zweke in die äußere Oberfläche dieser Kerne eine Höhle, die man mittelst eines Haupt-Luftloches mit dem Aeußeren des Models in Verbindung sezt, und richtet dann die Stiche so, daß sie mit ihren weiteren Enden sämmtlich in diese Höhle fallen.

XIX. Bei Stüken von bedeutender Höhe ist besonders zu fürchten, daß das Metall bei seinem Herabfallen im Inneren des Models Zerstörungen anrichtet. Um dieß zu vermeiden, wendet man die in der Praxis sogenannte Coulée à la remonte an, die darin besteht, daß man einen oder mehrere horizontale Eingußröhren von der ganzen Höhe des Models anbringt. Diese Röhren krümmen sich an ihrem unteren Theile um, und treten dann in den leeren Raum des Models, so daß auf diese Weise das Gußeisen nur mit dem gehörigen |323| Grade von Schnelligkeit in diesem leeren Raume emporsteigen kann.

XX. Man gießt zuweilen auch so, daß man den Modeln eine Neigung gibt; dieses Verfahren ist vortrefflich, wenn das zu gießende Stük zahlreiche Verzweigungen, oder bei geringer Dike eine große Oberfläche hat, und wenn man es zu gleicher Zeit, theils wegen der geringen Schwere dieser Stüke, theils aus irgend einem anderen Grunde, nicht geeignet findet, mit mehreren Löffeln auf ein Mal zu gießen. Würde man Gegenstände dieser Art in horizontaler Stellung gießen, so könnte, wie man wohl leicht einsieht, das Gußeisen (da es nicht gezwungen wird sich bei seinem Eintritte in den Model an die eine Stelle früher, als an die andere zu begeben), leicht an einen anderen Ort fließen, nachdem es kaum angefangen hat den einen Theil des leeren Raumes auszufüllen, so daß es auf diese Weise in den ersten, noch unvollkommen gebliebenen Theilen schon erkalten würde. Gießt man hingegen in einen schief geneigten Model, so dringt das Gußeisen allmählich in alle Theile desselben, und füllt ihn auf diese Weise ohne leere Zwischenräume zu lassen.

Von dem Sande.

XXI. Der zum Gießen in grünen Sand bestimmte Sand muß sehr fein seyn, ohne übrigens ganz unfühlbar zu seyn; er muß eine hinreichende Menge Thon enthalten, damit er, wenn er so befeuchtet ist, wie ihn die Gießer brauchen, die Form behält, die man ihm mit der Hand gibt; dieser Thongehalt darf jedoch auch nicht größer seyn, damit man schon durch einen leisen Druk mit dem Finger die dem Sande gegebene Form zerstören kann.

Sand, der sich nicht in der Hand ballen ließe, der aber unter dem Druke entweichen würde, würde zu mager seyn, so daß die Model nicht im Stande wären die Eindrüke der Modelle zu behalten, und bei der Füllung jedes Mal leicht dem Druke des Gußeisens nachgeben würden. Nähme man hingegen zu fetten Sand, so würde derselbe eine zu wenig poröse Masse bilden, so daß die, während des Gusses sich entwikelnden, Gasarten nicht entweichen könnten, und daher leicht Blasen in den gegossenen Stüken erzeugen würden.

Das Muster N. 1 zeigt einen Sand, wie er für Arbeiten dieser Art am besten paßt; er ist aus den Sandgruben von Fontenay-aux-Roses bei Paris genommen.

XXII. Der Sand, dessen man sich zu den sogenannten Kernen in Sand (noyaux en sable) bedient, muß magerer seyn, damit er den Gasen noch freieren Austritt gestattet, während das flüssige Metall diese Kerne beinahe von allen Seiten umgibt. Es versteht sich |324| wohl von selbst, daß er hier auch nicht so fein zu seyn braucht. In der Umgegend von Paris fanden wir keinen Sand, der genau den hiezu nöthigen Grad von Consistenz gehabt hatte; wir wenden jedoch den Sand N. 2 aus den Sandgruben von Belleville bei Paris an, indem wir denselben mit gleichen Theilen des Sandes N. 1 vermengen.

XXIII. Der Sand, welcher sich bei Verfertigung der Model in unmittelbarer Berührung mit den Modellen befindet, muß vorher eine eigene Zubereitung erleiden; er muß nämlich zuerst calcinirt werden, und diese Operation geschieht gewöhnlich in den Schmelzöfen nach beendigtem Schmelzen. Zu diesem Behufe reinigt man, wenn alle glühenden Kokes, die in dem Ofen enthalten waren, entfernt sind, die Sohle des Ofens mit größter Sorgfalt, verschließt dann die untere Oeffnung, und schüttet 2 bis 3 Körbe Sand hinein. Am Morgen des nächstfolgenden Tages findet man diesen Sand hinreichend ausgeglüht, worauf man ihn durch ein feines Sieb siebt, und mit Steinkohlenpulver vermengt.

Der Sand N. 1 ist vorzüglich zu dem eben angegebenen Zweke bestimmt; ein etwas magererer und gröberer Sand eignet sich besser zum Ausfüllen des übrigen Theiles des leeren Raumes des Formrahmens. Wir bedienen uns hiezu des Sandes N. 3, der von den Sandgruben zu Montrouge kommt. Zu Stüken von sehr großem Umfange endlich ist es besser, wenn man einen strengflüssigeren Sand anwendet. Wir fanden, daß eine Mischung zu gleichen Theilen aus dem Sande N. 3 und jenem N. 4, der von Viroflay bei Versailles kommt, am besten hiezu tauge, und zwar sowohl zu dem zubereiteten Sande, als zu jenem, der zum Ausfüllen des Models bestimmt ist.

Jener Sand, welcher bei Verfertigung des Models in unmittelbare Berührung mit den Modellen kommt, muß mit Steinkohlenpulver gemengt und abgerieben werden. Zu diesem Zweke verdient eine weniger fette Steinkohle, d.h. eine solche, welche beim Brennen in Stüken sich wenig aufbläht, und ihre Form beinahe beibehält bis sie zu Pulver zerfällt, den Vorzug. Von Wichtigkeit ist es auch, daß diese Steinkohle in ein sehr feines und beinahe unfühlbares Pulver verwandelt werde, indem eine grob gepulverte Kohle die Oberfläche der Stüke rauh und voll weißer Fleken macht.

Dieses Gemeng muß nun um so weniger Steinkohlen enthalten, je dünner die Gegenstände sind, welche man abmodeln will. Für Stüke von weniger als 5 Millimeter in der Dike muß ungefähr 1 Theil Steinkohlen auf 22 Theile Sand kommen. Für Stüke von 5 bis 15 Millimeter Dike soll 1 Theil Steinkohle auf 18 Theile Sand, |325| und für Stüke von 15 bis 20 Millimeter Dike 1 Theil Kohle auf 14 Theile Sand kommen, u.s.f.

Um nun den auf diese Weise gemengten Sand zu zerreiben, gibt man demselben zuerst einen solchen Grad von Feuchtigkeit, wie er zum Abmodeln nothwendig ist, und zermalmt ihn dann mit einer Walze aus hartem Holze, die man fest hält, ohne ihr zu gestatten sich umzudrehen. Diese Operation sezt man so lang fort, bis die Mischung vollkommen geschehen ist, und bis man beim Befühlen derselben keine Knoten mehr in ihr entdekt.

Von dem Abformen oder Abmodeln.

XXIV. Man unterscheidet drei verschiedene Arten des Abformens zum Gießen in Eisen; nämlich:

1) das Abmodeln in Erde;

2) das Abmodeln in getroknetem Sande;

3) das Abmodeln in grünem Sande.

Die beiden ersten Methoden haben seit sehr langer Zeit keine merkliche Verbesserung erfahren; das Verfahren, welches man bei denselben anwendet, ist seit geraumer Zeit überall bekannt. Nicht so verhält es sich mit dem Abformen in grünem Sande, welches wir hier zu beschreiben versuchen wollen.

XXV. Wir haben bereits oben die tauglichste Art des Sandes zum Abformen in grünem Sande bezeichnet. Jedermann weiß auch, daß man, nachdem man die Gegenstände aus den Modeln genommen, den Sand aufbewahrt, der zur Verfertigung derselben gedient hat; waren jedoch diese Gegenstände groß, so ist es jedes Mal gut, wenn man jenen Sand wegwirft, der dieselben zunächst berührte, indem derselbe so verbrennt ist, daß er alle Consistenz verloren hat. – Auf den rükständigen Sand gießt man etwas Wasser, und dieser Grad von Feuchtigkeit, den man ihm gibt, ist von großer Wichtigkeit; er muß nämlich gerade so groß seyn, daß der Sand die zum Abformen nöthige Consistenz erhält; denn macht man denselben etwas mehr naß, so würde das Gußeisen wie es in den Model gelangt, zu sprudeln anfangen. Ist dieß geschehen, so schlägt man ihn, mischt ihn mit der Schaufel, und siebt ihn durch ein Sieb mit Maschen von 0 M, 01 Cent.

XXVI. Die Rahmen, welche man zum Abformen in grünem Sande anwendet, sind jenen ähnlich, die man zum Abformen mit getroknetem Sande benuzt; d.h. sie haben gewöhnlich eine vierekige Form, und bestehen aus zwei Theilen: einem unteren und einem oberen. Nur sind dieselben fast jedes Mal 2 und selbst 3 Mal so hoch, als die Rahmen zum Abformen mit getroknetem Sande sind, indem der grüne Sand einen weit geringeren Grad von Consistenz besizt. |326| Ueberdieß müssen quer durch den oberen Theil auf die Kante gestellte Balken laufen, die ungefähr bis auf 2/3 der Höhe desselben herabreichen, und die an den kleinen Rahmen 10–15, an den großen hingegen 15–25 Centimeter von einander entfernt sind.

XXVII. Man richtet eine vollkommene ebene Tafel her, die etwas größer ist als der Rahmen, sezt auf diese das Modell in der Art, daß jede Seite des Modelles mit derselben in Berührung kommt, welche die Fuge des Models in eine und dieselbe Ebene bringen muß, überstreut dann das Ganze mit troknem, sehr feinem Sande, und bläst auf das Modell, damit nur auf der Tafel etwas davon zurükbleibe. Hierauf bedekt man mittelst eines Siebes mit Maschen von 0,003 Meter für die kleineren, und von 0,006 Met. für die größeren Gegenstände dieses Modell mit präparirtem Sande (§. XXIII); diesen Sand drükt man mit den Fingern gegen die ganze Oberfläche des Modelles, worauf man dann den ganzen Rahmen mit gewöhnlichem Sande füllt, und ihn mittelst eines gußeisernen Ausstopfers von der in Fig. 5 gegebenen Form, der an einem langen hölzernen Griffe befestigt ist, eindrükt. Wenn der Rahmen ganz mit Sand gefüllt ist, so schlägt man ihn mit einem anderen breiten, flachen und gleichfalls bestielten Ausstopfer, der 3 Kilogrammen wiegt, krazt mit einem Richtscheite das ab, was allenfalls über die Ränder des Rahmens herausragt, überstreut die Oberfläche mit trokenem Sande, und kehrt zulezt den auf diese Weise gefüllten Theil des Rahmens um, so daß das Modell sich oben befindet.

XXVIII. Die größte Aufmerksamkeit muß man auf den Grad von Härte wenden, den man dem Sande der Model zu geben hat; für kleine Stüke darf derselbe nur wenig eingestampft werden, so daß noch ein leiser Druk mit dem Finger einen Eindruk hervorzubringen im Stande ist; dieser Grad von Festigkeit muß aber mit der Dike und Stärke der zu gießenden Arbeiten zunehmen.

Wenn dieser Theil des Rahmens auf diese Weise umgekehrt ist, so bedient sich der Abmodler einer kleinen stählernen Kelle, um alle Kanten des Modelles gut loszumachen; um den Sand, welcher dasselbe umgibt, zu befestigen, und um die Oberfläche des Models glatt zu machen, überstreut er diese Oberfläche mit trokenem Sande, und bläst denselben von dem Modelle ab, worauf er den oberen Theil des Rahmens auf den unteren sezt.

XXIX. Hierauf beschäftigt sich der Arbeiter damit, für die Eingußröhren und Luftlöcher den gehörigen Raum zu erhalten; dieß geschieht nun dadurch, daß derselbe an den gehörigen Stellen Stüke Holz von entsprechender Größe und von etwas kegel- oder pyramidenförmiger |327| Gestalt anbringt. Diese Stüke Holz befestigt er mit etwas Sand, den er rings herum andrükt, worauf er dann den zweiten Theil des Rahmens auf dieselbe Weise füllt, wie den ersten, nur daß er den Sand etwas weniger fest eindrükt.

Ist der Sand eingestampft und abgekrazt, so sticht der Arbeiter auf die, in §. XVII angegebene, Weise mit einer scharfen Spize eine große Menge kleiner Löcher; er nimmt dann die Stüke Holz heraus, welche die Eingußlöcher und Luftlöcher bildeten, nachdem er vorher die Oeffnung mit den Fingern erweitert hat, und hebt hierauf den oberen Theil des Rahmens ab.

Dann werden, nach der in §. XV und XVI angegebenen Methode die Verbindungen zwischen den Eingußröhren und dem Modelle hergestellt, worauf der Arbeiter das Modell mittelst eiserner Zapfen erschüttert, die in Löcher, welche eigens zu diesem Zweke offen gehalten wurden, eingeführt und eingeschraubt sind, und auf welche er mit einem Hammer so schlägt, daß die Stärke der Schläge in gehörigem Verhältnisse mit der Ausdehnung des Modelles stehe. Dieselben Zapfen dienen auch zum Wegheben des Models. Diese lezte Operation, welche man das Entmodeln (demoulage) nennt, erfordert die größte Sorgfalt, und wenn das Stük nur etwas groß ist, so soll der Abmodler hiezu so viele Arbeiter zu Hülfe rufen, als ihm von Nuzen seyn können, um das Modell gut zu leiten, und um sicher zu seyn, daß im Model nichts in Unordnung geräth. Eine geringe Nachlässigkeit beim Entmodeln veranlaßt oft eine sehr langwierige Arbeit, um die dadurch hervorgebrachten Fehler wieder auszubessern; und nur sehr schwer gelingt es dieselbe Reinheit der Formen herzustellen, die man erhalten haben würde, wenn das Modell vollkommen gut herausgegangen wäre.

Wenn der Model auf diese Weise fertig ist, so überstreut der Abmodler die innere Oberfläche desselben mit unfühlbarem Holzkohlenpulver, sezt den oberen Theil auf den unteren, und beschwert ihn mit Gewichten, oder, was noch besser ist, er befestigt die beiden Theile durch mehrere eiserne Klammern an einander, die er mittelst kleiner hölzerner Keile, die er mit einem leichten Hammerschlage oder bloß durch Druken mit der Hand eintreibt, zusammenhält.

XXX. Sind die zu gießenden Gegenstände sehr groß, so daß das Umkehren des Rahmens wegen der Ausdehnung desselben schwierig wäre, so schreitet man auf folgende Weise zum Abmodeln.

Man bringt den unteren Rahmen bleibend in die Stellung, die er behalten soll, füllt ihn mit gewöhnlichem Sande, den man Anfangs nur wenig eindrükt, und bringt dann zu wiederholten Malen das Modell in denselben, indem man es mit Hammerschlägen von |328| gehöriger Stärke eindrükt. Bei dem jedesmaligen Herausnehmen des Modelles sezt man neuen Sand zu, oder entfernt denselben an diesem oder jenem Orte, je nachdem es die Abdrüke, die das Modell zurükließ, erfordern. Wenn der Model gehörig zugerichtet ist, so siebt man auf dessen Oberfläche ein Gemisch aus Sand und Steinkohlen, und bringt dann das Modell definitiv in denselben; dann drükt man den Sand in die Seiten, um ihm vollends die nöthige Consistenz zu geben; zulezt füllt man den unteren Rahmen noch ganz, und beendigt dann die Operation nach §. XXIX.

Von den Kernen.

XXXI. Die Kerne von sehr geringem Volumen lassen sich sehr leicht in den Modeln befestigen, weil das Gußeisen beim Eindringen in die leeren Räume nicht so große Kraft ausübt, daß sie dadurch aus ihrer Stelle getrieben würden. Es reicht zu der Befestigung derselben hin, wenn das Modell gegen eines der Enden der Oeffnung, die man in dem gegossenen Stüke zu erhalten wünscht, einen einzigen Vorsprung darbietet. Die Kerne, denen man eine gehörig vermehrte Länge lassen mußte, passen mit dem einen Ende in den, durch diesen Vorsprung erhaltenen, Eindruk, während sie mit ihrem anderen Ende bloß den nakten Sand berühren. Dieses Verfahren wird jedoch nur bei senkrecht gestellten Kernen oder bei solchen horizontal gestellten angewendet, deren Querdurchmesser ihrer Länge beinahe gleichkommt. Ist hingegen die Länge der Kerne im Verhältnisse zu ihrer Dike groß, so müssen sie, in welcher Richtung sie auch gestellt seyn mögen, an beiden Enden gestüzt werden, so daß mithin in diesem Falle an jedem Ende der Oeffnungen, die man erhalten will, in dem Modelle ein Vorsprung oder ein Balken angebracht seyn muß.

XXXII. Die Kerne werden entweder aus grünem oder feuchtem Sande, oder aus getrokneter Erde verfertigt.

Aus feuchtem Sande kann man alle jene bereiten, die eine senkrechte Stellung haben; nur ist es in diesem Falle von großem Belange, daß man sie (bevor man sie aus der Kernbüchse nimmt) mit einer großen Zahl von Löchern durchbohrt, was mit einer Metallnadel geschieht, und daß man alle Vorkehrungen so trifft, daß das Gas sich mit Leichtigkeit entwikeln könne.

Die Kerne von bedeutender Größe, welche schief oder horizontal angebracht werden müssen, müssen vorzugsweise aus getrokneter Erde bereitet werden, und zwar aus folgenden beiden Gründen:

1) weil, wenn sie aus grünem Sande verfertigt wären, vor dem Gusse schon durch ihr Gewicht schadhafte Veränderungen an den Stüzpunkten bei den an dem Model angebrachten Balken hervorgebracht werden könnten.

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2) weil der, durch das Gußeisen während des Gusses bewirkte Druk, indem er nicht auf eine vollkommen gleiche Weise ausgeübt wird, große Veränderungen an diesen Kernen, und vielleicht deren gänzliche Zerstörung verursachen würde.

XXXIII. Wenn die Kerne lang und dünn sind, oder wenn sie mehr oder weniger zusammengesezte Verzweigungen haben, so ist es sehr nothwendig, dieselben sehr gut in dem Model zu befestigen, um die Wirkungen des Drukes des Gußeisens zu vermeiden, welches, wenn es die Model eben ausgefüllt hat, dieselben emporzuheben strebt. Um dieß zu erreichen, senkt man in den Sand des Models kleine eiserne Zapfen, die sich mit einer kleinen Platte Eisenblech endigen und mit derselben den Kern berühren. Man muß in diesem Falle die Vorsicht brauchen, daß die Länge, um welche diese Zapfen oder Stifte über die innere Wand des Models hervorragen, der Dike gleichkommt, welche das Gußeisen an derselben Stelle haben muß.

XXXIV. Das geschmolzene Eisen hat wenig Verwandtschaft zu dem Sande, den man zum Abmodeln anwendet; es dringt nie tief in denselben ein, und hat also in dieser Hinsicht einigen Vorzug vor dem Kupfer, welches sich unter verschiedenen Umständen bis zu einer bedeutenden Tiefe mit dem Sande verbindet. Uebrigens kann man auch jedes Anhängen des Sandes an das Metall leicht dadurch verhindern, daß man den Sand in den, in S. XXIII. angegebenen, Verhältnissen mit Steinkohlenpulver vermengt.

XXXV. Bei dem Abmodeln in Erde geschieht die Anwendung der Kohle nicht auf dieselbe Weise, weil, wenn man dieses Pulver mit der Modelerde vermischen würde, diese ihre Cohäsion verlieren würde, was von großem Nachtheile wäre; wenn aber die Model und die Kerne beinahe troken sind, so umgibt man dieselben in einer Dike von beinahe einem Millimeter mit einer Schichte Holzkohle, welche mit Wasser angerührt wurde, und fährt dann mit der Operation des Troknens fort.

XXXVI. Bei den Modeln aus getroknetem Sande wendet man für Stüke von bedeutender Größe dasselbe Verfahren an; jene der kleineren Stüke hingegen, und jene, deren Oberflächen sehr eben und rein seyn müssen, müssen ausgeflammt werden. Diese Operation besteht darin, daß man Harz unter den Modeln, und zwar in einer sehr geringen Entfernung davon verbrennt, jedoch mit der Vorsicht, daß die Flamme nie deren Oberfläche berührt. Die Erfahrung allein kann die Dauer der Operation bestimmen; man muß sich jedoch hüten, dem Ueberzuge, den man auf diese Weise erhält, eine größere Dike zu geben, als nöthig ist, um das Anhängen des Sandes an das Metall zu verhindern, indem ein übermäßiges Ausflammen die Genauigkeit der Abdrüke |330| beeinträchtigt, und unangenehme Fleken auf den gegossenen Stüken veranlaßt.

XXXVII. Zur Erreichung dieses Zwekes hat man auch den bituminösen Mergel- oder Kalkstein in Verbindung mit Sand angewendet; derselbe leistete für sehr dünne Stüke gute Dienste, allein ich zweifle, daß er bei größeren Arbeiten, bei welchen die Wirkung des Metalles auf den Sand sehr intensiv ist, den vorgestekten Zwek eben so gut erfüllen wird.

Von den getheilten Modellen und deren Abmodelung, und von den Rahmen mit Schubladen.

XXXVIII. Wir haben nun nur mehr von dem Abtheilen der Modelle und den Rahmen mit Schubladen zu sprechen. Es wird Jedermann einleuchten, daß man ohne diese Vorrichtung, die eine sehr wichtige Verbesserung der Abmodelungskunst ist, eine große Menge von Gegenständen, die sich wegen ihrer besonderen Formen nicht mit grünem Sande abmodeln lassen, nur mit sehr großen Kosten auszuführen im Stande wäre.

XXXIX. Sezen wir, es soll eine gefurchte Säule, deren Durchschnitt man in Fig. 6 sieht, abgeformt werden, so wird man auf den ersten Blik erkennen, daß es unmöglich ist, die beiden Theile des Models von einander zu trennen, ohne daß der, in den Furchen ab befindliche, Sand durch die vorspringenden Kanten bb aus seiner Lage gebracht wird, und daß, wenn das Modell aus dem unteren Theile des Rahmens herausgenommen werden muß, die Kanten dd dieselben verderblichen Veränderungen an den Furchen cd bewirken werden.

XL. Bei dem Abformen mit trokenem Sande überwindet man diese Schwierigkeit durch das sogenannte Schlagen der eingelegten Stüke (battre des pièces de rapport). Dieses besteht nun darin, daß man jede der vier Furchen ab, ab, cd, cd in Fig. 7 durch eine Reihe von Prismen ausfüllt, die gleichfalls aus Sand bestehen, und die beiläufig die Gestalt von ef, gh haben. Man wählt hiezu eine Art von Sand, die consistent genug ist, um durch kleine Schläge mit einem Klöppel eine gewisse Festigkeit zu erhalten; übrigens wird dann das Abformen beiläufig auf die in §. XXVII, XXVIII und XXIX beschriebene Art und Weise beendigt.

Die Trennung der Rahmen ist nun sehr leicht, allein man muß darauf noch eines der Prismen nach dem anderen wegnehmen, und sie bei Seite legen bis das Modell weggehoben ist; man nimmt hierauf eines dieser Einlegstüke nach dem anderen, und bringt sie in die Model, indem man sie mit Kleister, oder selbst mit kleinen Stiften aus Eisen- oder Stahldraht in dieser Stellung erhält.

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Diese Operation, die wir hier ganz kurz beschrieben haben, erfordert eine sehr lange Arbeit, und kann nur von geschikten Arbeitern gut ausgeführt werden; überdieß muß man bei derselben den Sand, aus welchem diese Model bestehen, da er sehr compact seyn muß, vorher troknen, was bei Stüken von bedeutender Größe ziemlich kostspielig ist.

XLI. Die neue Methode besteht darin, daß man das Modell nach Fig. 8 theilt, und mit dem Abformen auf folgende Weise verfährt:

Man sezt die eine Hälfte der Säule auf eine Abformtafel, und verfährt nach §. XXVII. Wenn der erste Theil des Rahmens gefüllt ist, kehrt man denselben um, sezt den zweiten Theil des Modelles auf den ersten, und vollendet dann den Model. Wenn man die beiden Theile des Rahmens von einander trennt, so wird man finden, daß jeder derselben die eine Hälfte des Modelles enthält. Man entfernt zuerst das Mittelstük oder den Schlüssel i, dann den Theil j, indem man ihn nach der Richtung kl zieht, und zulezt den Theil m, welcher nach der entgegengesezten Richtung gezogen wird. Auf dieselbe Weise wird auch der zweite Theil des Modelles weggenommen. Aus dem hier gegebenen Beispiele kann man schließen, wie jedes beliebige Modell abgeheilt werden muß.

XLII. Ein anderes Mittel, durch welches man die Anwendung der Einlegstüke und das Troknen der Model vermeiden kann, besteht in der Anwendung von Rahmen mit Schubladen. Diese Rahmen bestehen aus drei Hauptstüken, einem oberen tu, Fig. 9, einem unteren vx, und einem mittleren pq, von denen das leztere noch nach horizontaler Richtung in zwei von einander entfernten Hälften abgetheilt werden kann.51)

Um einen, auf diese Weise zusammengesezten, Model zum Abformen einer gefurchten Säule anzuwenden, sezt man zuerst den unteren Theil des Rahmens auf den Boden, und senkt in denselben das Modell, wie in §. XXXI angegeben wurde, jedoch nur bis zur Linie no. Dann ebnet man die Oberfläche des Sandes und überstreut sie mit trokenem Sande. Hierauf sezt man den mittleren Theil des Rahmens pq auf, und füllt ihn bis zur Linie rs, worauf man dann den Model dadurch fertig macht, daß man den oberen Theil tu aufsezt und anfüllt.

Beim Entmodeln nimmt man zuerst diesen lezten Theil des Rahmens ab, zieht dann die Theile p und q in horizontaler Richtung weg, und hebt zulezt das Modell heraus.

Diese Einrichtung des Rahmens mit Schubladen kann auf sehr |332| verschiedene Weisen zusammengesezt und vereinfacht werden, je nachdem es die mehr oder weniger zusammengesezten Formen der Modelle erfordern. Das Gesagte reicht jedoch vollkommen hin, um das Princip derselben anschaulich und deutlich zu machen.

Die Verfasser dieser Abhandlung erhielten den von der Société d'encouragement ausgesezten Preis von 6000 Franken für das Gießen in Eisen solcher Gegenstände, die nach dem Gusse noch einer weiteren Bearbeitung bedürfen. A. d. O.

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Unter oberer Oberfläche versteht man diejenige, welche im Momente der Fabrikation die obere ist. A. d. O.

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Dieser Durchmesser steigt durch das Schmelzen des Sandes oft auf 65 Centimeter und darüber; sobald derselbe aber ein Mal bis auf 0,75 Meter gestiegen, muß der Ofen sogleich neu gebaut werden.

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An dem Durchschnitte in Fig. 9 wurde nicht ausgedrükt, daß der Rahmen an den Punkten n, o, r, s, getheilt ist, um drei Stüke zu bilden. Nach der oben gegebenen Erklärung wird man jedoch diese Einrichtung leicht begreifen. A. d. O.

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