Titel: Hardy's verbesserte Wagenachsen.
Autor: Hardy, James
Fundstelle: 1836, Band 59, Nr. LI. (S. 327–331)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj059/ar059051

LI. Verbesserungen in der Fabrikation von Wagenachsen und anderen cylinder- oder kegelförmigen Achsen oder Wellen, worauf sich James Hardy, Gentleman von Wednesbury in der Grafschaft Stafford, am 4. April 1835 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of Arts. November 1835, S. 168.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die Erfindungen des Patentträgers bestehen 1) darin, daß man Eisenstäben, indem man sie in erhiztem Zustande durch Walzen laufen läßt, solche Formen gibt, daß sie dicht an einander gebracht einen Cylinder bilden; 2) in der Verbindung mehrerer solcher Eisenstäbe zu einem Cylinder, indem man sie in einem Windofen bis zur Schweißhize erhizt, und dann zur Bewirkung der gehörigen Cohäsion zwischen Walzen durchlaufen läßt; 3) in der Behandlung solcher verbundener |328| Metallstabe zwischen cylindrischen Formen oder Matrizen unter einem metallenen Hammer, um dadurch das Metall zu verdichten und zu erhärten, und um auch die Cylinderform noch mehr zu vervollkommnen; und 4) endlich in der Anwendung dieser lezteren Behandlungsweise auf Eisenstäbe, die nach irgend einer der gewöhnlichen Methoden gearbeitet, und zu Wagenachsen, Wellen und verschiedenen anderen Zweken bestimmt sind.

Damit die aus diesen Erfindungen erwachsenden Vortheile um so deutlicher erhellen, muß berüksichtigt werden, daß die Haupteigenschaften der Wellen für Ruderräder, der Achsen für Locomotivmaschinen und Wagen, der Kolbenstangen, der Ankerschenkel etc. etc. auf Leichtigkeit des Materials in Verbindung mit Stärke, Zähigkeit und der Fähigkeit einer großen Gewalt, Spannung und Druk zu widerstehen beruhen. Diese Eigenschaften hängen theils von der Reinheit des Eisens, theils aber auch von der Art und Weise ab, auf welche die Metalltheilchen mit einander in Verbindung gesezt werden. Die gewöhnliche Methode, nach der man eiserne Achsen oder Wellen zu verfertigen pflegt, besteht darin, daß man mehrere Stäbe Puddlingeisen auf einander legt, und in einem Walzwerke in Cylinder auswalzt; oder daß man Eisenstüke unter dem Hammer in Deulen oder Platten verwandelt, welche man dann auf einander legt, und nachdem sie gehörig erhizt, unter dem Hammer in eine vierekige Masse verwandelt, deren Winkel später unter dem Hammer abgerundet werden. Durch dieses wiederholte Erhizen und Hämmern werden die Eisenfasern bedeutend beschädigt und verdreht; auch wird die Form der Achse oder Welle je nach der größeren oder geringeren Gewandtheit des Arbeiters immer mehr oder weniger unregelmäßig. Bei der Verfertigung der Schenkel oder Stiele von Ankern werden runde, flache oder vierekige Stäbe aus gewalztem Eisen zusammengebunden (faggotted), theilweise erhizt und dann allmählich oder auf mehrere Male durch Hämmern mit einander vereinigt. Hiedurch erfolgt jedoch nicht selten eine unvollkommene Vereinigung an manchen Stellen, welche zu ernstlichen Mängeln Anlaß gibt.

Nach der verbesserten Methode soll man sich zuerst von dem besten Eisen verschaffen, und aus diesem, nachdem es von Rost und anderen Unreinigkeiten gesäubert worden ist, nach der gewöhnlichen Methode Stäbe verfertigen. Diese Stäbe werden abgehauen, je nach der Länge und Dike, welche man für nöthig hält, auf einander gelegt, und der Schweißhize ausgesezt, damit sie dann zwischen gefurchten Walzen geformt werden können. Nunmehr beginnt der erste Theil der Erfindung. Wenn eine cylinderförmige Achse oder Welle von einem bestimmten Durchmesser verfertigt werden soll, so beschreibt |329| man einen Kreis, dessen Durchmesser etwas größer ist, als jener der verlangten Achse, und theilt diesen in 6, 8, 10 oder irgend eine andere Anzahl gleicher Segmente, die man in Fig. 48, in welcher ein Querdurchschnitt durch eine der verbesserten Achsen gegeben ist, bei a, a, a ersieht. Dann beschreibt man einen concentrischen Kreis b, der einen cylindrischen Stab aus gewalztem Eisen, welcher den Kern der Achse zu bilden hat, vorstellt. Hierauf erzeugt man sich ausgekehlte Walzen, wie man sie in Fig. 49 sieht, und zwischen denen die erhizten Eisenstäbe so ausgewalzt werden, daß sie die aus a, a, a ersichtliche Gestalt bekommen. Acht oder irgend eine andere Anzahl dieser radialen Stäbe a bindet man hierauf um den mittleren Stab b zusammen, wenn die Achse massiv werden soll; oder ohne einen solchen Kern b, wenn man eine hohle Achse erzielen will. In geringer Entfernung von jedem Ende dieses Metallstabbündels bringt man einen oder mehrere metallene Reifen an, wodurch die Eisenstäbe zusammengehalten werden. In diesem Zustande bringt man dann die beiden Enden, eines um das andere, in den Ofen, um sie, nachdem sie bis zur Schweißhize erhizt worden sind, unter dem Hammer zu verbinden. Nach Schweißung der Enden bringt man die Bündel neuerdings in den Windofen, um sie bis zur Schweißhize erhizt durch Walzen laufen zu lassen, in deren jeder sich ein halbcylindrischer Ausschnitt befindet, gleichwie dieß auch an jenen Walzen der Fall ist, deren man sich gewöhnlich zur Verfertigung cylinderförmiger Eisenstäbe bedient. Durch diese Operation werden sämmtliche mit einander in Berührung stehende Oberflächen der radialen Stäbe an einander geschweißt; und wenn dieß geschehen ist, so wird die auf solche Weise erzeugte Achse oder Welle zur Vervollkommnung ihrer Form und um dem Metall größere Dichtheit zu geben, unter die Einwirkung des sogenannten Tilt- oder Schlaghammers mit den Formen oder Matrizen gebracht. Die Form und die Einrichtung des Schlaghammers selbst ist von geringem Belange; allein die Model oder Matrizen (dies or swages) müssen der Größe und der Gestalt der zu verfertigenden Achse oder Welle entsprechen.

Fig. 50 ist eine Frontansicht der Matrizen oder Model c, c, welche in den Blöken d, d festgehalten werden; der eine dieser Blöke ist an dem Schlaghammer, der andere hingegen an dem Amboße befestigt. Fig. 51 gibt eine Ansicht von der Seite, in der man eine Achse in der Arbeit begriffen sieht. Fig. 52 gibt eine horizontale Ansicht einer der Matrizen, welche mittelst schwalbenschwanzförmiger Seiten in den Blöken d, d festgehalten werden. Deren Stellung in diesen Blöken läßt sich durch Schrauben, die an das dünnere Ende einer jeden Matrize gegossen sind, und die man bei e, e sieht, |330| reguliren. Diese Schrauben gehen durch die Bänder f, f, und werden mittelst Schraubenmuttern angezogen; zwischen diese Muttern und die Schrauben bringt man jedoch weiche Wäscher, damit die Schrauben durch die Schläge des Hammers nicht lose werden. In den Matrizen sind gegenseitig entsprechende Ausschnitte angebracht, welche Segmente von beiläufig 9/10 des Halbmessers eines Halbcylinders bilden; die Durchmesser dieser Ausschnitte müssen beiläufig um 1/10 größer seyn, als der Durchmesser der beabsichtigten Welle, damit die Oeffnung die Achse oder Welle aufnehmen kann, bevor noch deren Substanz unter der Einwirkung des Hammers verdichtet und bis auf die verlangten Dimensionen reducirt worden. Diese Verdichtung erfolgt, indem man die Achse in den Matrizen so umdreht, daß bei jedem Schlage eine neue Metalloberfläche der Einwirkung des Hammers ausgesezt wird, während die Welle zugleich auch in dem Maaße durch die Matrizen vorgeschoben wird, als die einen Theile ihre Vollendung erreicht haben.

In Hinsicht auf die Erzeugung gewöhnlicher roher Wagenachsen unter dem Schlaghammer sagt der Patentträger Folgendes. Die gewöhnliche Methode solche Achsen zu hämmern ist hinlänglich bekannt; ich bemerke daher nur, daß ich, wenn die rohe Achse vollendet ist, an jenen Stellen derselben, die der meisten Reibung an der Büchse des Rades ausgesezt sind, während die Achse noch heiß ist, mit einem kalten Meißel zwei Einschnitte anbringe, und dann in diese Einschnitte keilförmige Stüke Stahl eintreibe. Nachdem dieß geschehen ist, bringe ich die Achse wieder in den Windofen, um dann nach gehöriger Erhizung das Eisen und den Stahl unter der Einwirkung des Schlaghammers zusammen zu schweißen. Indem ich nämlich das kegelförmige oder cylindrische Ende in die größeren bei h in Fig. 53 ersichtlichen Ausschnitte bringe, und den Schlaghammer auf die oben beschriebene Art und Weise darauf einwirken lasse, werden das Eisen und der Stahl fest zusammengeschweißt, und die Achse erhält zugleich auch die gehörige Rundung. Leztere wird noch ganz vollendet, indem ich die Achse zulezt in dem kleineren Ausschnitte i unter den Schlaghammer bringe. Sollen die Achsen Halsringe bekommen, so muß man Matrizen mit entsprechenden Ausschnitten anwenden. Es versteht sich übrigens von selbst, daß man Matrizen mit Ausschnitten von jeder beliebigen Größe und von cylindrischer sowohl als kegelförmiger Gestalt haben müsse. Daß diese Matrizen mit größter Leichtigkeit an den Blöken fest oder davon lose gemacht werden können, versteht sich von selbst.

Während die Rundung der Achsen in den Matrizen von Statten geht, wird aus einem Gebläse beständig ein starker Luftstrom |331| auf die untere Matrize getrieben, damit auf diese Weise zur Erzielung einer reinen und glatten Oberfläche die Schuppen, die sich während der Einwirkung der Hammerschläge von der Oberfläche ablösen, beständig weggeblasen, und die Matrizen abgekühlt werden. Um auch die mehr zähen und fester anhängenden Schuppen zu beseitigen, kann auf das unter dem Hammer befindliche Eisen von Zeit zu Zeit auch ein Wasserstrahl geleitet werden; die Oberfläche der Achsen wird dadurch so glatt und eben, daß man sie nicht abzudrehen braucht; auch erhält sie eine größere Härte, so daß die Reibung offenbar nicht so nachtheilig auf sie einwirken kann.

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