Titel: Ueber die Eigenschaften und Verarbeitung des Stabeisens.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1850, Band 116, Nr. LXV. (S. 336–348)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj116/ar116065

LXV. Erfahrungen über die Eigenschaften, die Darstellung und die Verarbeitung des Stabeisens.

(Schluß von Seite 283 des vorhergehenden Heftes.)

Wenn man die einzelnen Proceduren durchgeht, welche mit dem Roheisen vorgenommen werden, bis der Kettenstab fertig hergestellt ist, so lassen sich dabei folgende als wesentlich unterscheiden, bei denen sich mancherlei Fragen zur Beantwortung auf werfen, die im Allgemeinen von Interesse sind.

1) Das Roheisen wird im Puddelofen gefrischt, dann ausgeschmiedet und ausgewalzt. Hierbei fragt es sich, inwiefern die Zeit, während welcher das Eisen im Ofen bleibt, auf die Qualität des zu gewinnenden Products Einfluß ausübt.

2) Die ausgewalzten Schienen werden zu Paketen zusammengelegt, im Schweißofen geschweißt und demnächst ausgeschmiedet. Ein Fehler kann hier, wie unter 1, in der zu kalten (kurzen) oder zu warmen (langen) Behandlung im Ofen liegen.

3) Die ausgeschmiedeten Stücke kommen wiederum in den Schweißofen und werden hierauf ausgewalzt. Fehler wie unter 2).

4) Die Lappen zu den Kettengliedern werden auf Façon gearbeitet und dabei angewärmt. Sie werden gelocht. Fehler der zu hohen oder zu niedrigen Temperatur.

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5) Die Lappen werden an den anzuschweißenden Enden gestaucht; hierbei mit dem Kopfe aufgesetzt, während auf das angewärmte Ende geschlagen wird. Fehler wegen der zu beobachtenden Temperatur. Einfluß des Schlagens.

6) Lappen und Schaft werden an einander geschweißt. Wie leiden hierbei beide Theile?

7) Die Glieder werden gerichtet und ihre Länge adjustirt. Können hierbei schädliche Manipulationen vorkommen?

8) Die Glieder werden vom Fabrikanten der vorschriftsmäßigen Probe unterworfen und dann gebohrt.

9) Die Probe wird von der Baubehörde wiederholt. Kann durch diese Proben eine Veränderung im Kettenstabe vor sich gehen?

Es fällt von vornherein in die Augen, daß, um über alle diese Punkte ein sicheres Urtheil zu gewinnen, sehr ausgedehnte Versuche nothwendig sind, die einestheils mit großen Kosten, anderntheils mit einem bedeutenden Zeitaufwande verbunden seyn würden, so daß also hier auf eine vollständige und genügende Beantwortung derselben nicht gerechnet werden kann. Es ist eine erst in neuerer Zeit gemachte Erfahrung, daß das früher auf das Eisen gesetzte Vertrauen in vielen Fällen nicht gerechtfertigt ist, daß die Natur und die Behandlungsweise des Eisens noch bei weitem ausgedehntere Versuche erfordern, als bereits vorliegen. Die vielfachen Eisenconstructionen bei den Eisenbahnen haben zuerst die Fabrikanten zu einer genaueren Untersuchung ihres Materials veranlaßt, deren Resultate44) aber noch vieles zu wünschen übrig lassen.

Bevor Malberg auf die Versuche selbst eingeht, schickt er einige Bemerkungen über die Kennzeichen eines für den vorliegenden Zweck brauchbaren Stabeisens voraus. Ueber die Brauchbarkeit entscheidet die größere oder geringere absolute Festigkeit und die Elasticität. Man kann annehmen, daß wenn die absolute Festigkeit 50 bis 55000 Pfd. beträgt, und die Elasticitätsgränze bei 25000 Pfd. auf den Quadratzoll liegt, das Eisen eine gute Qualität hat. Aus dem äußern Ansehen so wenig als aus der Bruchfläche lassen sich obige beide Eigenschaften in ihren Abstufungen genau beurtheilen. Nur in den Extremen kann man sagen, daß ein sehr kurzfaseriges und sehr grobkrystallinisch-körniges |338| Eisen ein schwaches und wenig elastisches, dagegen ein sehr zackiges, sehniges, kornfreies Eisen ein starkes sey. Bei letzterem kann man die Elasticität aus dem Aeußern gar nicht voraussehen, wenn auch im Allgemeinen das dichteste Eisen die höchste Elasticitätsgränze hat. Können nun auch die Zerreißungsproben allein als entscheidende betrachtet werden, so sind sie doch bei ausgedehnten Versuchen zu weitläufig, und man nimmt seine Zuflucht zu empirischen Proben, indem man die Eisenstäbe über der Amboßkante überbricht und aus der größern oder geringern Widerstandsfähigkeit und dem Bruche Schlüsse zieht. Bei Beurtheilung des Bruches ist indessen immer noch eine große Vorsicht und Aufmerksamkeit auf die Art und Weise wie, und die Mittel wodurch man den Bruch hervorbringt, nothwendig. Gegentheils kann man leicht in große Irrthümer gerathen.

Ein Bruch, der durch Belastung nach der Längenrichtung, in welcher der Stab ausgewalzt ist, entsteht, hat, je nachdem man das Licht darauf fallen und ins Auge reflectiren läßt, ein anderes Aussehen. Er erscheint niemals so faserig, als ein quer übergebrochener Stab; er erscheint entweder aschgrau oder silberweiß und nüancirt zwischen beiden Farben. Will man daraus auf die Güte des Eisens schließen, so muß man den Stab nach allen Richtungen drehen, das Licht von allen Seiten auf den Bruch fallen und ins Auge reflectiren lassen. Wenn unter allen Umständen der Bruch aschgrau und wenig hell erscheint, so kann man auf eine niedere Qualität schließen. Indessen hat man auch hierbei noch zu berücksichtigen, ob das Zerreißen durch eine plötzliche oder allmähliche Belastung entstanden ist. Im erstern Fall erscheint das Eisen leicht aschgrau oder auch mehr krystallinisch, im letztern, bei einer gewissen Reflexion des Lichtes, silberweiß und faserig.

Wird das Eisen senkrecht auf die Richtung des Auswalzens zerrissen, so ist der Bruch immer sehr kurz und die absolute Festigkeit geringer. Der Bruch hat eben, weil er die einzelnen Lagen, durch deren Zusammenschweißen der Stab gebildet ist, deutlicher zeigt, ein streifiges, schieferartiges Aussehen, erscheint im reflectirten Lichte hell (weiß), im darauf fallenden Lichte dunkler (grauer). Daß die absolute Festigkeit des so ausgewalzten Eisens geringer ist, kann man in den meisten Fällen annehmen. Kesselbleche, welche nach allen Richtungen widerstehen sollen, läßt man deßhalb auch möglichst nach zwei auf einander rechtwinkeligen und diagonalen Richtungen durch die Walzen gehen.

Ein Bruch der durch Schläge oder Belastung in transversaler Richtung (relative Festigkeit), durch Umschlagen des Stabes über der Amboskante erzeugt wird, ist immer weißer als ein solcher, der durch |339| Belastung nach der Längenrichtung (absolute Festigkeit) hervorgebracht wird, wovon der Grund in der verschiedenartigen Beschaffenheit der das Licht reflectirenden Flächen liegt. Beim Umschlagen kann man den Bruch mehr oder weniger ändern, je nachdem man mit leichten oder schwereren Hämmern darauf-, je nachdem man kürzere oder längere Stücke abschlägt; je nachdem man das Eisen beim Umschlagen wendet oder nicht, dasselbe also hin- und herbiegt, oder nicht; je nachdem man das Eisen vorher erwärmt, oder es bei seiner gewöhnlichen Temperatur bewenden läßt. Ein Umschlagen eines längern Stücks mit kleinen Hämmern nach einer und derselben Richtung und starke Handwärme hat immer den am meisten sehnigen Bruch zur Folge. Ein Umschlagen eines kurzen Stücks mit einem schweren Hammer bei niedriger Temperatur zeigt in der Regel einen kurzfaserigen oder körnigen Bruch. Am auffallendsten ist dieses bei Anwendung eines schweren Bärs, wenn man einen Stab quer auf eine Unterlage legt, so aber, daß das eine Ende etwa nur 1 Fuß, das andere aber 15 bis 18 über diese vorsteht, und nun auf das kürzere Ende den Bär von einer bedeutenden Höhe herabfallen läßt. Der Stab bricht quer und rechtwinkelig auf seine Längenachse ab; durch den plötzlichen Stoß werden die Fasern des Eisens, wenn dieses auch sonst recht sehnig ist, plötzlich, ohne sich vorher ausdehnen zu können, abgerissen und der Bruch erscheint körnig, weil sich die dem Auge darbietenden kleinen Flächen der einzelnen Fasern als Ebene darstellen. Durch Verringerung der Fallhöhe und Wiederholung der Rammschläge erhält man dagegen eine sehnige Bruchfläche.

Wenn man einen Stab durch Hin- und Herbiegen zerbricht, so ist der Bruch stets mehr oder weniger körnig.

Ein schönes Beispiel hievon gaben beim vorläufigen Probiren der Kettenglieder, deren Augen noch nicht auf die vorschriftsmäßige Weite ausgebohrt waren, die Bolzen, mittelst welcher man sie in der Probirmaschine befestigte. Diese Bolzen hatten etwa 2 Zoll Durchmesser und lagen auf etwa 1 1/2 Zoll frei. Durch die Belastung von 105122 Pfd. bei jedem Kettengliebe und da man sie einmal in dieser, das anderemal in jener Richtung einsteckte, fand nun fast bei jeder Probe ein kleines Durchbiegen statt. Die Bolzen waren aus dem vortrefflichsten Ramaßeisen mit einem durchaus sehnigen Gefüge gearbeitet. Sie hielten aber selten mehr als 50–60, auch wohl 100 Proben aus, und beim Zerbrechen zeigte sich die Bruchfläche durchaus körnig, weiß und ohne Spur von Zug. Compression und Hin- und Herbiegen hatten beide zusammenwirkend die Textur anscheinend ganz geändert.

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Eine ähnliche Erscheinung zeigt auch jeder Eisenstab, der nach einer Richtung quer übergebrochen wird, auf der untern Seite, auf welcher er aufliegt. Wenn nämlich seine obern Fasern abreißen sollen, so müssen sie gleichzeitig die untern verkürzen. Diese untern, gestauchten Fasern zeigen selten ein sehniges Gefüge beim Zerbrechen, sind vielmehr fast immer feinkörnig und stahlartig.

Hieraus geht nun schon hervor, daß man aus einem Bruche, von dem man nicht weiß, auf welche Weise und durch welche Mittel er erzeugt worden, gar keinen Schluß auf die Qualität des Eisens, und nur dann einen annähernd richtigen Schluß ziehen darf, wenn man die Manipulationen beim Zerbrechen stets aufmerksam beobachtet hat. Es würde daher sehr zu wünschen seyn, ein sicheres Kennzeichen für die Qualität des Eisens zu besitzen, ein Wunsch, der aber für die erste Zeit wohl nur noch unter die frommen gehören dürfte. Wenn nun gleich der Bruch nur ein unsicheres Mittel zur Beurtheilung der Eisenqualität ist, so kann man nichtsdestoweniger annehmen, daß Eisensorten von verschiedener Qualität unter denselben Zerbrechungsumständen auch verschiedene Bruchflächen zeigen, darf aber, wenn die genannten Umstände geändert worden, bei gleichartigen Bruchflächen nicht auf gleiche Eisenqualitäten schließen. Bei den nachfolgenden Versuchen hat Hr. Malberg zwar den Bruch in der Regel als entscheidendes Criterium angesehen, jedoch die obwaltenden Verhältnisse dabei soviel als möglich zu berücksichtigen gesucht.

Die in Bezug auf die früher erwähnten neun Punkte angestellten Besuche sind nun folgende:

Zu 1. Es wurden zwei Puddelöfen mit dem zum Ketteneisen bestimmten Satze besetzt und das Roheisen in beiden gleich gut durcheinander gearbeitet. Aus dem einen Ofen wurden die Luppen gleich nach der eingetretenen Frischung herausgenommen, unter dem Hammer bearbeitet und zu Bramen von 6 Zoll Breite und 3/4 Zoll Stärke ausgewalzt. Man beobachtete hierbei, daß unter dem Hammer und den Walzen eine große Menge Schlacke ausgepreßt wurde, und das Schweißen auf eine sehr leichte Weise vor sich ging. In dem andern Ofen wurden die Luppen etwas länger liegen gelassen und demnächst dieselben wie die ersteren unter dem Hammer und den Walzen behandelt. Hierbei zeigte sich, daß weniger Schlacke in den Luppen enthalten war, daß aber auch eben deßhalb sowohl Ausschmieden und Auswalzen bei dieser trockenem Beschaffenheit der Luppen schwieriger von statten ging, indem sich unter dem Hammer Eisentheilchen ablösten und die aus den Walzen kommenden Bramen eine mehr schieferige Oberfläche mit starken |341| Kantenrissen zeigten. Die Untersuchung auf den Bruch ergab aber fast gleiche Eisenqualitäten. Der Bruch war faserig, silbergrau und zeigte hin und wieder eingesprengte feine Krystalle. Eine Trennung der verschieden behandelten Bramen erschien daher nicht nothwendig und dieselben wurden bei den weitern Versuchen untereinander verwendet.

Wenn die nach der ersten Manipulation sich häufig vorfindenden Krystalle in dem Eisen sehr fein und hell sind, so sind sie gutartiger Natur, sie verschwinden bei wiederholtem Auswalzen ganz und das Eisen bekommt einen schönen Zug.

Bei den Proben sondert man solche Bramen nicht aus. Malberg überzeugte sich hiervon durch einen directen Versuch und ließ ein feinkörniges Stück Eisen aus der ersten Bearbeitung ausschmieden, welches nach dem Ausschmieden eine vollständige sehnige Structur bekam.

Nach diesem ist man berechtigt zu schließen, daß eine zu warme (lange) Behandlung im Puddelofen keinen schädlichen Einfluß auf die Qualität des Eisens ausübt, wohl aber einen Verlust im Ofen durch Abbrand und einen Verlust unter dem Hammer durch Abbröckeln erzeugt. Man kann sogar durch eine länger dauernde Hitze im Puddelofen aus schlechterem Roheisen eine bessere Qualität Stabeisen gewinnen.

Hierauf gründet sich auch die an manchen Orten in Belgien übliche Methode, mit offener Schornsteinklappe zu arbeiten, eine Methode, die allerdings aus schlechterm Rohmaterial bessern Stoff liefert, aber doch zum größten Theil wieder verlassen worden ist, weil der erzielte Stoff dennoch wegen des Abbrands, Kohlenbedarfs und Zeitverlusts theurer wird, als wenn man von vornherein eine bessere Qualität Roheisen verwendet.

Wenn das Roheisen zu kurze Zeit im Ofen bleibt, beim Frischen nicht gut durcheinander gearbeitet ist und nicht alle Theile desselben mit der über sie wegstreichenden Flamme in Berührung kommen, erhält man ein unreines Eisen, welches halbgefrischtes Roheisen und viele fremde Stoffe, wie Kiesel, Arsen, Schwefel, Phosphor etc. enthält. Dieses gibt sich durch den grauen oder grobkrystallinischen Bruch zu erkennen. Da aber mit jedem Bramen eine Probe vorgenommen und der fehlerhafte aussortirt wird, da ferner der Puddler für dergleichen Eisen keine Bezahlung bekommt, sogar bei Wiederholung in Strafe genommen wird, so können solche Bramen nicht unter das Ketteneisen gekommen seyn. In Beziehung

zu 2 und 3 wurden folgende Versuche vorgenommen:

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Nachdem sämmtliche ausgewalzte Bramen auf den Bruch probirt und nach gehöriger Aussortirung daraus Pakete von 8 Lagen geformt waren, wurden diese in den Schweißofen gebracht, ausgeschmiedet, wieder in den Schweißofen gelegt, und dann unter den Plattenwalzen zu Lappen für die Kettenstäbe ausgewalzt.

Das Paket Nr. I. wurde im Schweißosen nicht überhitzt, dann
ausgeschmiedet.
– Nr. II. deßgl.;
– Nr. III. wurde stark überhitzt, dann ausgeschmiedet.
– Nr. IV. wurde nicht so stark überhitzt, dann ausgeschmiedet.

Vor dem Auswalzen wurde nun ferner

Paket Nr. I. wieder stark überhitzt;
– Nr. II. in gewöhnlicher Schweißhitze gehalten;
– Nr. III. stärker als Nr. I. überhitzt, so daß die obere Lage
beinahe weggebrannt war;
– Nr. IV. in gewöhnlicher Schweißhitze gehalten.

Die Untersuchung auf den Bruch nach dem Auswalzen ergab:

Für Nr. I, in gehöriger Schweißhitze vor dem Ausschmieden und überhitzt vor dem Auswalzen behandelt, einen guten Zug, einen hellen Bruch; an einer Stelle einige ganz feine Krystalle, die aber schon keine eckige, sondern eine mehr längliche Form hatten.

Für Nr. II, sowohl vor dem Ausschmieden, als vor dem Auswalzen in gehöriger Schweißhitze behandelt, den besten Zug, einen hellen Bruch aber doch einige kleine Krystalle.

Für Nr. III, sowohl vor dem Ausschmieden, als vor dem Auswalzen sehr stark überhitzt. Derjenige Theil des Stabes, welcher durch die Ueberhitzung am meisten abgebrannt war und dieß schon im Aeußern durch eine schiefrige, unreine Oberfläche zeigte, hatte ein ganz krystallinisches, feinkörniges Gefüge. Ein anderer Theil, der etwas ferner davon genommen wurde, war nur noch zur Hälfte krystallinisch, zur Hälfte kurzfaserig. Ein dritter Theil, vom besten Ende entnommen, hatte ein kurzfaseriges Gefüge mit eingesprengten kleinen Krystalllagen.

Für Nr. IV, vor dem Ausschmieden etwas überhitzt, vor dem Auswalzen aber in gehöriger Schweißhitze gehalten, hatte ein durchaus sehniges Gefüge mit unbedeutenden Krystallen, fast Nr. II gleich.

Der körnigste Theil von Nr. III wurde fast bei Schweißhitze mit kleinen Hämmern weiter ausgeschmiedet. Die krystallinische Textur war verschwunden und in eine kurzfaserige übergegangen. Der etwas kleiner |343| körnige Theil von Nr. III wurde ebenso behandelt und zeigte nachher eine schöne sehnige Textur mit vortrefflichem Zug.

Aus diesen Versuchen folgt nun, daß

mit Bezug auf Nr. II. ein sehniges Eisen ohne Krystalle erzeugt wird, wenn die Hitze im Schweißofen nicht übertrieben wird; daß

mit Bezug auf Nr. III das Eisen körnig wird, wenn die Hitze im Schweißofen zu stark gewesen; daß

mit Bezug auf Nr. IV das Eisen, wenn es vor dem Ausschmieden auch überhitzt wird, seine gute sehnige Textur behält, im Fall vor dem folgenden Auswalzen keine abermalige Ueberhitzung im Schweißofen stattfindet; daß

mit Bezug auf Nr. I das Eisen mehr körnig wird, wenn es vor dem letzten Auswalzen, als wenn es vor dem Ausschmieden überhitzt wird; endlich daß

es überhaupt auf die letzte Behandlung des Eisens vorzugsweise ankommt, daß bei dieser das Eisen am leichtesten verdorben wird, daß bei dieser aber auch ein bei einer vorhergegangenen Procedur zu warm behandeltes und dadurch körnig gewordenes Eisen wieder in sehniges umgewandelt werden zu können scheint.

Für letzteres spricht außerdem noch der Versuch mit dem Ausschmieden des körnigen Eisens Nr. III.

Hiernach sollte man bei dem letzten Auswalzen des Ketteneisens stets die größte Vorsicht anwenden, damit bei den ersteren Proceduren vorgefallene Fehler wieder neutralisirt werden können. Schwierig ist es jedoch immer, wenn das Eisen auch unter der richtigen Schweißhitze aus dem Ofen kommt, zu beurtheilen, ob es nicht vorher schon eine größere Schweißhitze gehabt hatte, da der Arbeiter am Schweißofen es in der Gewalt hat, durch Schwächen des Feuers, oder neues Kohlenaufschütten bei geschlossener Klappe auch das überhitzte Paket wieder abzukühlen und bei richtiger Temperatur aus dem Ofen zu bringen; die Gewissenhaftigkeit des Arbeiters ist am Ende die einzige Garantie, die man für die Güte des Eisens haben kann, wenn man keine Zerreißungsproben anzustellen im Stande ist. Es möchte daher wohl der Fall vorgekommen seyn, daß einzelne Stäbe im Schweißofen gelitten hatten, wohin auch einzelne Zerreißungsproben deuten. Hieraus kann aber, wie Malberg schon früher erwähnte, für den Brückenbau kein Gefahr bringender Nachtheil entstehen.

Zu 4 stellte Hr. Malberg folgende Proben an.

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Der Stab III, welcher im Schweißofen zweimal stark überhitzt worden war, wurde in zwei Theile geschnitten, und darin der eine rothwarm, der andere weißwarm (aber noch nicht schweißwarm) gemacht. Von beiden Stücken hatte man vorher Proben übergeschlagen und man wiederholte dieselben nach dem Anwärmen. Bei dem einen Stücke, welches rothwarm gemacht worden war, waren beide gleich, beide etwas krystallinisch-körnig; die Widerstandsfähigkeit beim Umschlagen, sowohl vor als nach dem Anwärmen, war sehr groß, wie man nach dem Bruche zu urtheilen nicht würde erwartet haben. Bei dem andern Stücke, welches weißwarm gemacht worden war, zeigte sich kein Unterschied, so wenig im Bruche als in der Widerstandsfähigkeit.

Es wurde ferner der Stab IV, welcher das erstemal im Schweißosen überhitzt wurde und das zweitemal eine gemäßigte Schweißhitze erhalten hatte, in zwei Stücke geschnitten. Beide Stäbe verhielten sich nach dem Anwärmen beim Ueberschlagen sowohl im Bruch als in der Widerstandsfähigkeit gleich.

Aus diesen Versuchen dürfte zu schließen seyn, daß ein Erhitzen des Eisens bis zur nicht vollständigen Weißglühhitze keinen schädlichen Einfluß darauf ausübt, daß beim Façonarbeiten und Lochen der Lappen der Kettenstäbe diese demnach nicht leiden, wenn nicht gerade ein Uebertreiben der Hitze stattfindet, was leicht zu vermeiden ist.

Jedoch darf man nicht verkennen, daß ein abermaliges Anwärmen (gleichsam ein Ausglühen) das Eisen weicher und dehnsamer macht, auch die Elasticitätsgränze tiefer hinunterdrückt, wofür die anderweitig mit Draht angestellten Versuche sprechen. Im Uebrigen kann man das Verhalten des Drahts nicht mit dem des Eisens im vorliegenden Falle vergleichen, weil derselbe beim Ziehen kalt behandelt wird und es wahrscheinlich ist, daß seine absolute Festigkeit, Dehnsamkeit, Elasticität etc. nach dem Ausglühen nicht geringer sind, als diese Eigenschaften des Eisens, aus welchem er gefertigt wurde, vorausgesetzt, daß sich in letzterem keine Fehlstellen befinden. Wo man das Anwärmen vermeiden kann, sollte es geschehen, oder wenigstens nach demselben ein abermaliges Ueberhämmern oder Ausstrecken stattfinden, was man auch bei den Kettenaugen möglichst berücksichtigte. In Bezug auf den letztern Umstand ließ Malberg eine Anzahl Stäbe bei starker Rothwärme ausstrecken und fand dabei übereinstimmend mit schon längst bekannten Erfahrungen, daß dadurch die sehnige Textur, absolute Festigkeit und Elasticitätsgränze im Eisen zunahm, daß dasselbe aber beim Ueberbrechen über der Amboßkante in der Regel einen geringern Widerstand leistete, |345| wovon der Grund darin liegt, daß, da es an Dichtigkeit zugenommen, es eben dadurch an Biegsamkeit und Dehnsamkeit verloren und eine größere Steifigkeit und Sprödigkeit angenommen hatte.

Zu 5 wurde aus dem Eisen II ein Lappen mit der Schere ausgeschnitten, dann rothwarm gemacht und mit dem Schrotmeißel auf Façon gearbeitet, überhämmert, auch die hohe Kante noch mit dem Setzhammer geebnet. Das Auge für den Bolzen wurde warm ausgehauen und demnächst das an den Schaft anzuschweißende Ende des Lappens gestaucht. Man hütete sich bei der ganzen Behandlung die Rothwarme zu überschreiten.

Der Lappen wurde nun auf den Bruch probirt; er war kürzer als der vorige, silberweiß oder grau, je nachdem die Lichtstrahlen ins Auge reflectirt wurden oder nicht, und zeigte keine Spur von Krystallen. Hieraus läßt sich folgern, daß beim Façonarbeiten, Stauchen und Lochen, wenn alles in der Rothwärme geschieht, keine Veränderung des Eisens am Ende des Lappens stattfindet. Indessen dürfte es doch gerathen seyn, das Lochen nach dem Stauchen vorzunehmen, weil, wenn das Auge bereits gelocht ist, durch das Stauchen ein Bestreben, den Durchmesser des Lochs nach der Längenachse des Stabes zu verkürzen entsteht, welches, wenn dasselbe auch nicht geradezu für schädlich erklärt werden kann, gewiß vermieden werden muß.

Wir müssen nun noch von den Augen und ihrem Einfluß auf die Schwächung der Kettenglieder reden. Nehmen wir zuerst an, der Bolzen fülle das Loch vollständig aus, ohne darin Spielraum zu haben und ohne zugleich mit Gewalt hineingetrieben zu seyn, nehmen wir ferner Abstand davon, daß das Eisen compressibel sey, d.h. nehmen wir an, daß die Auflagefläche des Bolzens groß genug sey um keinen Eindruck zu erleiden, so wird, wenn der Rücken eine gegen die Seiten überwiegende Breite hat, bei hinreichender Belastung das Zerreißen in den Seiten stattfinden, und zwar gleichzeitig in beiden wenn sie gleiche Breite haben. Sobald jedoch eine der Seiten eine geringere Breite hat als die andere, so wird das Zerreißen in der schmalern seinen Anfang nehmen und ein Abbrechen in der breitern erfolgen. In beiden Fällen wird das Zerreißen oder Abbrechen auch noch auf dieselbe Weise erfolgen, wenn das Eisen compressibel, oder die Auflagefläche des Bolzens so gering ist, daß dieser sich eindrückt. Mag man die Form des Auges auch nach beliebigen Verhältnissen wählen, immerhin wird die erste Bedingung seyn, daß die Seiten beide gleiche Breiten erhalten.

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Nehmen wir ferner an, der Bolzen werde mit Gewalt in das Loch des mit gleich breiten Seiten versehenen Auges hineingetrieben, und setzen wir das Eisen als incompressibel voraus, so werden dabei die Seiten einer Spannung ausgesetzt, die, wenn sie groß genug ist, das Auge von innen nach außen aufspalten wird. Tritt ein wirkliches Aufspalten auch nicht ein, so wirkt jene Spannung doch mit auf das Zerreißen, wenn eine zweite Spannung durch eine Belastung hinzukommt, und diese Belastung muß um den Betrag der erstern Spannung geringer seyn, wenn kein Zerreißen erfolgen soll. Auf diese Weise schwächt ein zu starker Bolzen das Auge. Ist das Auge auch compressibel, so wird zwar eine größere Belastung zum Zerreißen des Auges erforderlich, jedoch die zu große Stärke des Bolzens immerhin von nachtheiligem Einfluß seyn. Sind die Seiten des Auges von ungleicher Breite, so wird natürlich das Aufspalten zuerst an der schmalen Seite erfolgen.

Nehmen wir ferner an, der Bolzen habe einen bedeutend geringern Durchmesser als das Loch, der Rücken eine verhältnißmäßig große Breite, und das Eisen sey incompressibel, so werden sich, unter einer hinreichend großen Spannung, die Seiten des Auges einander nähern, bis sie dicht an den Bolzen anliegen, dadurch permanent ausgedehnt werden und an ihrer Widerstandsfähigkeit verlieren. Ist dagegen das Eisen compressibel, so kann einestheils jene Ausdehnung der Seiten erfolgen, jedoch wird sich anderntheils auch der Bolzen in den Rücken eindrücken. Der sich eindrückende schwache Bolzen wirkt in diesem Falle als Keil, und kann, wenn der Rücken nicht hinreichend breit ist, ebensowohl ein Spalten des Auges im Rücken bewirken, wie ein zu starker Bolzen ein Spalten des Auges in den Seiten. Es wird jedoch die Spaltung immer vom Innern des Loches aus ihren Anfang nehmen.

Berücksichtigen wir nun die gewöhnliche Form der Augen, wie sie auch für die Brücke gewählt worden, so können unter den gemachten Voraussetzungen die bemerkten Erscheinungen ebenfalls eintreten, so lange die Breite des Rückens gegen die der Seiten bedeutend überwiegend ist. Nimmt der Rücken in seiner Breite ab, so wird unter der Voraussetzung, daß die Eisenfasern in demselben gleiche Widerstandsfähigkeit wie in den Seiten haben, nicht eher eine nachtheilige Wirkung auf den Rücken erfolgen können, bis dieser geringere Breite hat, als jede der Seiten. Setzen wir das Eisen des Auges als unausdehnsam und incompressibel voraus, so wird plötzlich ein Abreißen |347| der Seitentheile, oder ein Ausreißen des Rückens erfolgen. Da diese Voraussetzung aber nicht gemacht werden kann, so ist es wahrscheinlicher, daß der Kopf auseinander spaltet, während die Seiten sich auseinander biegen. Es kann noch die Frage entstehen, wo die Spaltung ihren Anfang nehmen wird, vom Bolzenloch aus, oder vom äußersten Punkte des Rückens nach innen zu. Ersteres wird der Fall seyn, wenn das Eisen im Rücken mehr compressibel ist, wo der Bolzen beim Eindrücken als Keil wirkt, letzteres, wie bei einem transversal belasteten Balken, wenn das Eisen weniger compressibel oder sogar spröde ist, und sich die Spannung in Folge der Belastung durch die Seiten fortpflanzt. Bei einem schwachen Bolzen wird die letztere Art des Spaltens wahrscheinlicher seyn, als bei einem genau passenden Bolzen, welcher besonders auch in dem Falle, wo die Widerstandsfähigkeit der Eisenfaser im Rücken (weil Parallel-Cohäsion) geringer ist, ein Spalten von außen beginnend erzeugen wird.

Nach dem Vorhergehenden ist es einleuchtend, daß auf die Haltbarkeit der Augen die größere oder geringere Compressibilität des Eisens einen wesentlichen Einfluß ausübt. Um diese nachtheilige Eigenschaft des Eisens weniger schädlich zu machen, kommt es darauf an, die Größe der Fläche, auf die der Druck stattfindet, also den Durchmesser des Bolzens und seines Lochs zu vermehren.

Da es nach dem Vorhergehenden fest stand, daß die absolute Festigkeit der Kettenglieder in den Schweißstellen gegen 30 Procent geringer ist als in den Schäften, so mußte es natürlich für künftige Fälle zur Sprache kommen, ob die Kettenglieder nicht in einem Stücke ohne Schweißstellen herzustellen seyen. Hr. Malberg hatte die Idee, Stäbe von der Länge wie die Kettenglieder und von einer Breite, welche mindestens so groß als die der Augen, also 9 3/4'' wäre, durch Walzen auf die gewöhnliche Weise zu fertigen, und aus diesen die Glieder selbst auszuhauen, welches entweder warm mit dem Schrotmeißel, oder kalt auf der Stoßmaschine geschehen konnte. Es leidet keinen Zweifel, daß die letztere Methode vor allen den Vorzug verdient, da jedes Anwärmen die Elasticitätsgränze des Eisens tiefer herunterschraubt, was jedenfalls für den vorliegenden Zweck nicht wünschenswerth seyn kann. Allein auf der andern Seite ist mit einem Ausarbeiten der Form der Glieder aus einer Platte ein großer Eisenabfall im vorliegenden Fall von über 50 Procent, verbunden, welcher zwar nicht als verloren zu betrachten, da derselbe wieder vortheilhaft zu Ramaßeisen verarbeitet werden kann, jedoch auf die Fabricationskosten von ziemlich großem |348| Einfluß ist. Eine billigere Methode herauszufinden, mußte deßhalb erwünscht seyn.

Hr. Daelen, damals Mechaniker zu Düren, hat dieselbe in den Verhandlungen des Vereins Jahrgang 1847, S. 157, wie folgt, mitgetheilt:

Man walzt Stäbe, welche etwa eine doppelt so große Dicke und beinahe dieselbe Breite wie die fertigen Kettenglieder, erhalten, auf die gewöhnliche Weise aus und schneidet deren Ende rechtwinkelig auf eine bestimmte Länge ab. Die Enden werden demnächst nacheinander im Flammofen angewärmt und rechtwinkelig zu ihrer Länge auf die für die Köpfe der Glieder bestimmte Breite ausgewalzt.

Um dieses Walzen vornehmen zu können, haben die gewöhnlichen Plattenwalzen an ihren äußern Zapfen vor dem Gestell vorspringende Stirnwalzen, zwischen denen die genannten Enden der Stäbe quer hindurchgehen und beinahe auf die Dicke des Schafts gestreckt werden. Läßt ferner die von neuem angewärmtem Stäbe der Länge nach durch die Plattenwalzen gehen, bis sie die Dicke der Glieder haben, so erhält man Stäbe mit breiten, aber stumpfen Köpfen, welchen letztern auf der Stoßmaschine kalt leicht die richtige Form gegeben werden kann. Es sind für das Herausbringen der richtigen Länge und Form beim Auswalzen einige vorherige Versuche zur Bestimmung der Dimensionen der rohen Stäbe erforderlich, doch diese nicht schwierig. Ein Nachtheil jedoch ist, daß beim letzten Auswalzen unter dem Plattenwalzwerk die hohen Kanten der Stäbe keinen Druck bekommen, demzufolge diese auch eine etwas gewölbte Oberfläche annehmen.

Die mit den auf diese Weise gewalzten Stäben vorgenommenen Proben sprechen im Allgemeinen für die Zweckmäßigkeit der beschriebenen Walzmethode.

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Man vergleiche hierüber Malberg's schon erwähnte Abhandlung „über den krystallinischen Bruch des Schmiedeisens,“ aus welcher auch hier manches aufgenommen ist, insofern nämlich dasselbe zur Vollständigkeit des Ganzen nothwendig erschien.

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