Titel: Bessemer's verbessertes Verfahren bei der Erzeugung von Schmiedeeisen und Stahl.
Autor: Bessemer, Henry
Fundstelle: 1859, Band 151, Nr. LXIX. (S. 276–280)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj151/ar151069

LXIX. Verbessertes Verfahren bei der Erzeugung von Schmiedeeisen und Stahl, nach H. Bessemer.

Aus dem London Journal of arts, August 1858, durch das polytechnische Centralblatt, 1858 S. 1551.

Mit Abbildungen auf Tab. IV.

Das nach dem Bessemer'schen Verfahren dargestellte Schmiedeeisen oder der Stahl wird nicht selten blasig, oder auch kaltbrüchig. Um dieß |277| zu umgehen, stellt Bessemer bei seinem jetzigen Verfahren (patentirt für England den 6. November 1857) eine kreisförmige Form an einer verticalen Welle auf, die mit sehr großer Geschwindigkeit umgedreht wird. In der Mitte der Form befindet sich eine Scheibe aus feuerfestem Thon, Stein oder Holz und um diese herum ist ein ringförmiger freier Raum, etwa von der Gestalt eines Schwungradringes. Oben ist die Form in der Mitte offen, an der Seite aber bedeckt, wie Fig. 35 der zugehörigen Abbildungen zeigt.

Das Mauerwerk b, in welches das feste eiserne Gestelle a eingemauert ist, enthält einen unter die Hüttensohle versenkten schachtförmigen Raum c, welcher oben durch eine in der Mitte offene Platte g bedeckt ist. Die verticale Achse d des Apparates ruht unten in einem auf die Fundamentmauer f aufgeschraubten Fußlager e und oben in einem Halslager g, welches in dem eisernen Gestelle a liegt. Auf das obere, schwach conisch zulaufende Ende dieser verticalen Achse ist die Scheibe h aus Schmiedeeisen oder Stahl aufgesetzt, und mit dieser ist wieder die untere Hälfte m der kreisförmigen Form durch Schrauben oder Niete verbunden. Diese letztere ist so hoch, daß sie die obere Hälfte m' der Form vollständig umfaßt, und beide Hälften sind aus Schmiedeeisen oder Stahl herzustellen, weil Gußeisen kaum im Stande ist, bei dem hohen Grade von Centrifugalkraft, welcher durch die erforderliche, große Umdrehungsgeschwindigkeit hervorgerufen wird, den gehörigen Widerstand zu leisten. Der mittlere Theil der unteren Formhälfte enthält eine Scheibe aus feuerfestem Thon oder feuerfesten Ziegeln mit einer Erhöhung in der Mitte, um das nahe der Mitte bei t eingegossene Metall möglichst gleichförmig über die Fläche der Form zu vertheilen. Zu demselben Zwecke genügt auch eine Scheibe aus Holz oder irgend einer anderen, die Wärme schlecht leitenden Substanz, an welcher das Metall sich nicht anhängt. Die beiden Formhälften sind durch Keile n, o mit einander verbunden. Vermittelst der Riemenscheibe p erhält die Form in der Minute 500–2000 Umdrehungen.

Das Metall wird in die Mitte der Form eingegossen, und zwar von einer solchen Höhe herab, daß es sich in zahllose Kügelchen zertheilt; diese Kügelchen sammeln sich am Umfang der Form wieder und werden hier unter dem von der Centrifugalkraft ausgeübten Drucke in eine dichte Metallmasse umgewandelt, deren Querschnittsform von der innern Gestalt der Form abhängt. Sind die zu bildenden Ringe für das Auswalzen zu Blech bestimmt, so muß die Form aus einem senkrechtstehenden Cylinder bestehen, so daß man ein breites cylindrisches Metallband erhält, dessen Dicke man nach Belieben bestimmen kann. Da das flüssige Metall langsam in die Form eingegossen wird und in derselben sich zu einer dichten Masse anhäuft, |278| so kann man sehr leicht die Qualität des Metalls während des Processes selbst ändern, entweder plötzlich oder allmählich, so daß ein Gußstück nach und nach aus Stahl in Eisen oder aus hartem Stahl in weichen Stahl oder plötzlich aus Stahl in Eisen übergeht. Den allmählichen Uebergang aus Stahl in Eisen erzielt man dadurch, daß man, unter fortgesetzter Zuführung von Luft, Stahl in die Form eingießt. Es besteht dann die äußerste Schicht des Ringes aus Stahl; nach Innen zu aber geht der Ring mehr und mehr in Eisen über. Sollen beide Qualitäten plötzlich in einander übergehen, so gießt man beide in der Art in die Form ein, daß man erst einen Tiegel mit Stahl und dann einen mit Eisen, oder umgekehrt, leert. Damit die sich verdichtende Masse an der Oberfläche nicht oxydirt wird, führt man Kohlenwasserstoff oder irgend ein anderes Gas, in welchem Sauerstoff nicht oder nicht vorwaltend enthalten ist, in die Form während ihrer Drehung ein; zu demselben Zwecke kann man sich eines Flußmittels bedienen.

Fig. 36 zeigt den Durchschnitt eines um eine horizontale Achse rotirenden Apparates zur Bildung ringförmiger Stäbe aus Eisen und Stahl. A bezeichnet die Achse, um welche die Form rotirt, B ein eisernes Lagergerüst, das wie der Reitstock einer Drehbank geformt ist, und in dem die Achse A aufruht. Die eine Hälfte der Form D besteht aus einer flachen Scheibe, welche mit der Achse A verbunden ist und durch eine Flantschenverbindung sich an eine zweite Scheibe D* so anschließt, daß beide Scheiben zusammen die ringförmige Gußform bilden. Die ganze Vorrichtung wird in rasche Umdrehung gesetzt, und dann das flüssige Metall aus dem Schmelztiegel bei E eingegossen. Die Form muß so lange in Drehung erhalten werden, bis das ganze Metall fest geworden ist, worauf der Apparat in Stillstand versetzt, die Form aufgeschraubt und der Metallring herausgenommen wird. Wenn man Formen aus Sand, Lehm oder irgend einem anderen schlechten Wärmeleiter, kalt oder warm, anwendet, so kann man auch den ringförmigen Raum, der für die Aufnahme des Metalls bestimmt ist, verschließen und nur kleine Oeffnungen für den Durchgang des in der Mitte der Form eingegossenen Metalls lassen. Dasselbe gilt auch für die oben beschriebenen Formen.

Sind die Eisen- oder Stahlringe zur Herstellung von Eisenbahnschienen bestimmt, so gibt man ihnen quadratischen oder rectangulären Querschnitt oder eine solche Querschnittsform, welche der der fertigen Schiene sich schon mehr oder weniger nähert. Will man die Schienen in der Ringform fertig walzen, so verfährt man auf folgende Weise. Nachdem der Ring bei einer der Beschaffenheit des Metalls angepaßten Temperatur zwischen die Furchen eingeführt worden ist, werden unter beständiger |279| rascher Drehung der Walzen und des Ringes die Stellschrauben des Walzwerks allmählich mehr und mehr angezogen, bis die Schiene den gewünschten Querschnitt hat. Darauf wird sie durch eine Kreissäge zerschnitten und endlich gestreckt. Statt die Schiene in der Ringform fertig zu walzen, kann man auch das Walzen des Ringes bei einem gewissen Stadium unterbrechen, den Ring zerschneiden und dann das Fertigwalzen auf einem gewöhnlichen Walzwerk bewirken.

Wenn man die Eisen- oder Stahlkolben in Ringform auswalzt, so gewinnt man durch die ununterbrochene Bewegung des Metalls nach einer und derselben Richtung den Vortheil, daß man die Walzen schneller laufen lassen kann als bei den gewöhnlichen Walzwerken. Rechnet man hierzu den Arbeits- und Zeitverlust, der mit dem Zurückgeben der Stäbe nach jedem Durchgange bei den gewöhnlichen Walzwerken verbunden ist, so ergibt sich für das Ringwalzen bis zum fertigen Zustande ein nicht unerheblicher Gewinn. Auch an Material erspart man, weil das Geradschneiden wegfällt. Die Verstärkung des Drucks zwischen den Walzen während des Ganges bringt man entweder durch eine Räderübersetzung auf die Stellschrauben, oder durch hydraulische Pressen hervor. Will man auf diese Weise sehr lange Stäbe walzen, so muß man das gemauerte Fundament des Walzwerks mit einer Grube zur Aufnahme des Ringes, der unter diesen Umständen natürlich einen sehr großen Durchmesser erhält, versehen.

Sollen die Kolben beim Guß nicht die Ring-, sondern die gewöhnliche Stabform erhalten, so wendet man eine rotirende Gußform mit mehreren Abtheilungen an, oder man setzt mehrere einzelne Formen zu einer einzigen zusammen und läßt diese um eine gemeinschaftliche Drehachse rotiren. Diese Formen kommen dann mit ihrer Längenrichtung radial zu liegen und können jeden beliebigen Querschnitt haben. In dieser Weise ist der in Fig. 37 und 38 dargestellte Apparat construirt. Fig. 37 zeigt denselben im Verticaldurchschnitt durch zwei Formen und Fig. 38 zur Hälfte im Grundriß und zur Hälfte im Horizontaldurchschnitt.

G ist die verticale Welle, welche durch eine Riemenscheibe in Umdrehung gesetzt wird, K eine Scheibe aus hämmerbarem Eisen oder Stahl mit der auf die Welle G aufgepaßten Nabe K¹ und einem aufgebogenen Rande K², welcher zum Festhalten der einzelnen Stabformen J dient. Jede Form besteht aus zwei Theilen, einem Unterkasten mit Flanschen J* zu beiden Seiten, vermittelst welcher derselbe an der Scheibe K festgeschraubt wird, und einem Oberkasten, der an seinem äußersten Ende sich gegen den Rand K² anlegt und oben durch die Stellschrauben L festgehalten wird. Die Stellschrauben L gehen durch die Ringe M hindurch |280| und letztere werden wieder vermittelst der Säulen N in geeigneter Entfernung über den Scheiben K festgehalten, indem die unteren Enden dieser Säulen durch die Flantschen der Unterkästen, sowie der Scheibe K, hindurch gehen und hier vermittelst der Muttern P befestigt sind, während ihre oberen Enden durch die Muttern Q mit den Ringen M verbunden sind. Vermittelst dieser Anordnung wird es möglich, den Oberkasten zu entfernen; zu diesem Zwecke schraubt man die Stellschrauben L so hoch, daß die unteren Flächen der Oberkästen über den Rand K² zu liegen kommen, und schiebt dann die Oberkästen nach der Seite hin ab. Dann kann man die gegossenen Stäbe leicht aus der Form herausheben.

In Fig. 38 sind acht Formen dargestellt, die um eine gemeinschaftliche Achse herum gruppirt sind; es entsteht somit ein achteckiger freier Raum, der mit feuerfesten Ziegeln R ausgefüttert ist, welche so viel Durchgangsöffnungen haben, als Formen vorhanden sind. Außerdem befindet sich in dem Ziegelfutter auch noch oben eine Oeffnung, durch welche das flüssige Metall eingegossen wird. Die Ziegel kann man, jedoch weniger zweckmäßig, durch Sand oder Lehm ersetzen.

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