Titel: Ruttner, über Geschützguß.
Autor: Buttner, Joseph v.
Fundstelle: 1872, Band 206, Nr. CXXIII. (S. 451–457)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj206/ar206123

CXXIII. Ueber Geschützguß; von Joseph v. Buttner, Eisenwerks-Director im Gußwerk Mariazell.86)

Die großen Kriege in den letzten zwei Decennien haben in Angriff und Vertheidigung ungeahnte Anforderungen an die Leistung der Kriegstechnik gestellt und Hülfsmittel geschaffen, welche auf beiden Seiten zu immer größeren Anstrengungen herausfordern, so daß der Sieg zwischen Kanone und Panzer noch unentschieden ist.

Die in's Ungeheure gesteigerten Pulverladungen und Geschoßgewichte haben die weitere Verwendung des Gußeisens für Monstregeschütze zweifelhaft gemacht und zur Wahl widerstandsfähigerer Materialien gedrängt.

Nachdem jedoch die Frage über die Erzeugung großer Geschütze, damit selbe den gesteigerten Anforderungen der modernen Kriegsführung zu Land und zur See entsprechen, noch immer nicht gelöst ist, dürfte es gestattet seyn, vom hiesigen Standpunkte eine Betrachtung über einige der bisherigen Bestrebungen und Erfolge anzustellen. Man hat diesen Zweck auf dreierlei Weise zu erreichen gesucht:

1) durch Einführung einer verbesserten Gußmethode, d. i. Hohlguß mit Wasser- oder Luftkühlung;

2) durch Armirung der gußeisernen Kanonen mit Schmiedeeisen, Stahl oder Metall;

3) durch die Wahl eines neuen Geschützmateriales, als Gußstahl oder Schmiedeeisen mit gänzlicher Verwerfung des Gußeisens.

ad 1). Die Noch im amerikanischen Kriege machte erfinderisch. Man bemühte sich, statt das Gußeisen als Geschützmaterial unbedingt zu verwerfen, demselben eine größere absolute Festigkeit zu ertheilen durch verbesserte Gußmethode: Hohlguß mit hohlem Kern und Wasserkühlung unter gleichzeitiger Erwärmung der Form von Außen zur Erzielung eines gleichmäßigeren Erstarrens und Beseitigung jeder Spannung (Rodman'sche Gußmethode.)

Es war zu erwarten, daß durch eine raschere und gleichmäßigere Erstarrung von innen und außen ein feineres Korn, ein dichteres Aggregat der Molecüle, somit eine Zunahme der absoluten Festigkeit erzielt werde.

Erfahrungsgemäß hat das Gußeisen bei massiv gegossenen Kanonen, |452| insbesondere bei großen Kalibern, an der Oberfläche der Seele, also im Inneren, eine geringere Dichtheit als an der äußeren Oberfläche, an welcher die Erstarrung rascher vor sich geht. Aus diesem Grunde bringt das noch immer übliche äußere Abdrehen der Kanonen einen offenbaren Nachtheil.

In den Vereinigten Staaten hat man es mit großen Opfern durch die Rodman'sche Gußmethode dahin gebracht, gußeiserne Kanonen vom größten Kaliber zu erzeugen, die sich als solid genug bewährten, um auf Monitors und als Küstengeschütze gegen Panzerschiffe verwendet zu werden.

Auf diese Weise soll die absolute Festigkeit des nicht im besten Rufe gestandenen amerikanischen Geschützeisens von 236 Ctr. auf 377 Ctr. pro engl. Quadratzoll, das specifische Gewicht von 6,9 auf 7,29 gesteigert worden seyn.

So wurden nach Rodman's Methode in den Vereinigten Staaten 15- und 20zöllige Monstregeschütze mit 38 und 50,7 Centimeter Seelendurchmesser aus Gußeisen erzeugt. Ein solcher 20zölliger 1000-Pfünder von 50,7 Centimeter Seelendurchmesser, für die Künstenartillerie bestimmt, hat ein Gewicht von 59000 Kilogrm. und ist 6,11 Meter lang. Die dazu gehörige Vollkugel wiegt 500 Kilogrm., die Pulverladung 45 Kilogrm.

Selbst in neuester Zeit, im Jahre 1871, wurde ein amerikanisches Panzerschiff mit zwei solchen Geschützen ausgerüstet.

Bei den vergleichenden Schießversuchen 1868 zu Shoeburyneß in England sollen sich die Rodman'schen Hohlgußgeschütze im Vergleich zu englischen gezogenen Woolwich-Kanonen in der Anwendung gegen Panzer mit erschütternder Wirkung bewährt haben.

Auch in Rußland hat man im Jahre 1869 nach derselben Methode einen gußeisernen 20-Zöller, für ein Panzerthurmschiff bestimmt, mit 500 Kilogrm. Geschoßgewicht und 70 Kilogrm. Pulverladung vollendet.

Dabei ist jedoch wohl zu berücksichtigen, daß alle diese Monstregeschütze glatte Vorderlader sind.

Bei gezogenen Hinterladern tritt der kolossale Reibungswiderstand des Projectiles in den Zügen hinzu, dem bei so großartig verstärkten Pulverladungen ein Gußeisen selbst von der höchsten absoluten Festigkeit nicht gewachsen ist, weil die Elasticitätsgrenze desselben durch die immense Kraft der Gasspannung weitaus überschritten ist; daher ein noch so voluminöses Anhäufen von Material in der Umgebung der Pulverkammer und des Stoßbodens ganz nutzlos wäre.

Gleiche Bestrebungen führten durch die Eckmann'sche Hohlgußmethode zu Finspong in Schweden zu ähnlichen Verbesserungen, und es |453| soll das schwedische Kanoneneisen auf eine absolute Festigkeit von über 400 Ctr. pro Quadratzoll gebracht worden seyn.

Nach veröffentlichten Mittheilungen Eckmann's wurde schon im Jahre 1864 zu Finspong eine Kanone als Mustergeschütz für die schwedische Marine mittelst Hohlguß erzeugt mit einem Kaliber von 10 1/2 Zoll englisch, im Gewichte von 29877 schwedischen Pfunden.

Diese Kanone wurde einer Gewaltprobe unterzogen, welche mit einer Pulverladung von 20 Pfund und einer Kugel von 1 60 Pfd. begann und allmählich auf eine Pulverladung von 40 Pfd. mit 1280 Pfd. Geschoßgewicht gesteigert wurde. Beim 523sten Schuß erst zersprang das Geschütz. Die größte Erweiterung in der Pulverkammer betrug nicht mehr als 0,003 schwedische Zoll.

Geschossen wurde bei 600 Fuß Distanz auf eine Panzerplattenwand aus Eichenholz von 18 Zoll Dicke, die mit 4zölligen Platten aus bestem Sheffielder Material belegt und auf der Kehrseite noch mit Blech von 1 1/2 Zoll Dicke armirt war.

Schon bei 27 Pfd. Pulverladung sollen die Kugeln den Panzer durchdrungen haben, mit 40 Pfd. Pulverladung sollen Panzer und Schiffswand vollkommen zerstört worden seyn.

Dieses Resultat konnte damals von Herrn Eckmann mit Recht als ein sehr befriedigendes für die Leistung von Gußeisen gezeichnet werden. Ob ein solches Geschütz auf normale Schußweite gegen Panzer von doppelter und dreifacher Dicke, wie solche die Neuzeit producirt, eine ergiebige Wirkung hätte, ist nach späteren Wahrungen mehr als zweifelhaft geworden.

Eine lange Reihe in England abgeführter vergleichender Schießversuche mit gußeisernen Kanonen von Massiv- und Hohlguß hatte schon in viel früherer Zeit sehr günstige Resultate für die letzteren ergeben.

Auf Grund dessen hat der frühere Mariazeller Eisenwerksdirector Wagner zwei Stück 24pfündige Hinterlader und im Jahr 1867 zwei Stück 8zöllige gezogene Vorderlader von 160 Ctr. Gewicht mit hohlem Kern und Wasserkühlung, letztere für ein Langgeschoß von 200 Pfd. Wiener Gewicht gegossen, worüber ein Bericht des Verf. in den Rittinger'schen Erfahrungen von 1868 enthalten ist. Die Zerreißproben haben jedoch eine Zunahme der absoluten Festigkeit nicht ergeben.

Es wurde die absolute Festigkeit des Mariazeller Geschützeisens vom Massivguß, welches bei früheren Zerreißproben ein Maximum von 386 Ctr. Wr. Gewicht pro Quadratzoll ergab, nicht überschritten, ja nicht einmal erreicht.

Diese widersprechende Erscheinung erklärt sich aus der Eigenthümlichkeit |454| des hiesigen Gußeisens, vor dem Erstarren in einen dickflüssigen Zustand überzugehen, aus der starken Schwindung desselben und aus der verminderten Wirkung des Aufgusses beim Hohlguß wegen zu frühen Erstarrens, wodurch in Folge unterdrückten Nachsaugens in die darunter befindliche Eisenmasse die Bildung von Porositäten begünstigt wird.

In der That haben sich nach dem Zerschneiden des Rohres im Inneren kleine Porositäten bemerken lassen, während es an den inneren und äußeren Wandungen davon ganz frei war. Dadurch und vielleicht auch wegen Mangel an Erwärmung der Form von Außen ward die günstige Wirkung des Hohlgusses zur Vermehrung der absoluten Festigkeit aufgehoben und ist man bis nun beim Massivguß verblieben, um so mehr, als der Hohlguß nebenbei große Schwierigkeiten und Gefahren für das Gelingen mit sich bringt.

Der Verbesserung des Geschützgußeisens auf diese rein mechanische Weise sind demnach sehr enge Grenzen gesteckt und dürfte das Möglichste bereits erreicht worden seyn.

ad 2). Eine größere Widerstandsfähigkeit und Dauer der Gußeisengeschütze mit Vermeidung des Fortschleuderns der Bruchstücke beim Zerspringen, welches das Leben der Bedienungsmannschaft gefährdet, suchte man ebenfalls auf mechanische Weise durch Aufziehen von Schmiedeeisen-, Stahl- oder Metall-Ringen oder ganzen Hülsen auf den Hintertheil des Geschützes zu erreichen.

Diese Ringe oder Hülsen hatten eine etwas kleinere Bohrung als der äußere Durchmesser des Geschützes, konnten daher nur im erwärmten Zustande aufgeschoben werden, und sollten nach ihrer Zusammenziehung durch Abkühlung eine gewisse Pression auf das Gußeisenrohr ausüben.

Die erwarteten Vortheile scheinen jedoch nirgends in ganz zufriedenstellender Weise erreicht worden zu seyn, da man diese Methode allenthalben wieder aufgab.

Im Gußwerk Mariazell wurde schon vor 10 Jahren auf diese Weise ein Marine-48-Pfünder, glatter Vorderlader gewöhnlicher Construction, mit 9 Stück 2 Zoll dicken, 4 Zoll breiten, sorgfältig gedrehten und zusammengepaßten schmiedeeisernen Reifen, die im Querschnitt ohne Schweißung waren, aus bestem Neuberger-Material armirt, und mit diesem Rohre eine Gewaltprobe bis zum Zerspringen abgeführt. Die Pulverladung wurde von 14 Pfd. allmählich auf 25 Pfd. verstärkt mit Beibehaltung einer Vollkugel von 100 Pfd. Das Geschütz wog 9400 Pfd.

In Folge der geringen Elasticität des Schmiedeeisens trat allmählich eine Lockerung der Ringe ein, und beim 133sten Schuß zersprang, wie vorauszusehen war, das Geschütz.

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Mit den Trümmern desselben wurden auch die zerrissenen Ringe auf große Entfernungen hinweggeschleudert. Aehnliche Erfahrungen wurden auch anderwärts gemacht.87)

ad 3). Die unter 1) und 2) besprochenen und anderwärtige ähnliche Halb- und Mißerfolge begründeten den Ausspruch einiger Fachmänner, daß das Gußeisen für schwere Geschütze, namentlich Hinterlader, unbedingt zu verwerfen und durch ein Material von größerer Widerstandsfähigkeit, wie Stahl oder Schmiedeeisen, zu ersetzen sey.

In dieser Richtung machten die Armstrong-Kanonen und Krupp's Gußstahlgeschütze mit einer absoluten Festigkeit von mehr als 800 Ctr. pro Quadratzoll Aufsehen, da selbe Anfangs die stärksten Proben bestanden haben sollen; allein ihre Erzeugung ist schwierig, der Guß der Stahlgeschütze aus vielen hundert Tiegeln theuer, die Anschaffung daher mit unverhältnißmäßig großen finanziellen Opfern verbunden, um so mehr, als selbe in unbrauchbar gewordenem Zustande ein Material geben, das nicht umgeschmolzen werden kann, daher dessen Verwerthung eine sehr schwierige ist.

Diese Uebelstände und die in die Oeffentlichkeit gedrungene Nachricht (Polytechn. Journal, 1866, Bd. CLXXIX S. 364), daß bei Schießversuchen die in Rußland schon im Jahre 1864 abgeführt wurden, ein gezogenes neunzölliges Krupp'sches Gußstahlgeschütz von 7531 Kilogrm. Gewicht bei einer Pulverladung von 20,5 Kilogrm. und 112,7 Kilogrm. Geschoßgewicht bereits beim 66sten Schuß, dann ein zweites solches Rohr bei einer Pulverladung von nur 15 Kilogrm. und 100 Kilogrm. Geschoßgewicht beim 109ten Schusse zersprang, ferner die Wahrnehmung daß diese Rohre einer baldigen starken Ausbrennung im Laderaum durch Einwirkung der Pulvergase unterliegen und nur 425 Schüsse diensttauglich aushalten sollen, hat ernüchternd gewirkt und den Nimbus der Krupp'schen Stahlkanonen etwas verdunkelt.

Die Erzeugung sehr großer Armstrong-Kanonen in England soll nach mehreren verunglückten Versuchen aufgegeben worden seyn, und man soll damit nicht weiter als auf ein Rohrgewicht von 35000 Pfd. gekommen seyn, welches nun das größte Geschütz Englands ist; während Krupp's Tausendpfünder als Unicum dieser Art auf der letzten Pariser Ausstellung mit einem Gewichte von 1000 Ctr. paradirte, über dessen nützliche praktische Verwendung jedoch nichts Näheres bekannt geworden ist.

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Die größte Hoffnung für den Guß von Monstregeschützen setzen die Verwerfer des Gußeisens auf die Verwendung des Bessemermetalles mit seiner dem Gußstahl sich annähernden absoluten Festigkeit von 650 Ctr. pro Quadratzoll und seiner doppelt so großen Zähigkeit als Gußeisen.

Da man aber bis jetzt blasenfreie Bessemerstahlgüsse ohne Pressung zu erzeugen nicht im Stande ist, eine durchgreifende Schweißung und Schmiedung des Bessemerblockes daher als Nacharbeit zur Formgebung und Verdichtung unbedingt nothwendig, jedoch äußerst schwierig und kostspielig wäre, so ist die Aussicht auf große Kanonen aus Bessemermetall wohl noch in weite Ferne gerückt.

Nach diesen Betrachtungen und nachdem es unzweifelhaft ist, daß auf rein mechanischem Wege eine ergiebige Verstärkung des Gußeisens nicht zu erzielen ist, dürfte es gestattet seyn, auf einen anderen Weg hinzuweisen, welcher in der Mitte liegt, nämlich auf die Mengung von flüssigem Flammofen-Geschützeisen mit einer gewissen Quantität flüssigen Bessemer- oder Martinstahles mit Beibehaltung der directen Formgebung durch den Guß, wie bisher ohne nachfolgende Schmiedung.

Nach dem Patente von Morries Stirling wurde dem Gußeisen in England schon im Anfange dieses Jahrhunderts durch Zusatz von Schmiedeeisen eine größere Festigkeit verliehen und der sogenannte verstärkte Guß erzeugt.

Dieses Verfahren wurde seither mit einigen Modificationen mehrmals wieder erfunden und für verschiedene Zwecke in Anwendung gebracht. Es wiederholt sich in allerdings sehr verbesserter Auflage im Martinprocesse. In diese Reihe gehören auch die vom k. k. Bergrath Schliwa im Jahre 1868 zu Reichenau abgeführten Versuche, dem Gußeisen durch Beimengung von flüssigem Tiegelgußstahl eine größere absolute Festigkeit zu geben.

Es wurden auf je 100 Pfd. des im Tiegel umgeschmolzenen Edlacher grauen Roheisens 10, 20, 30, 40 bis 50 Pfd. flüssigen Tiegelgußstahles zugesetzt.

Diese Mengungen lieferten, was die Hauptsache ist, einen blasenfreien, leicht appretirbaren zähen Guß, der eine schöne Politur annahm. Die in Neuberg abgeführten Festigkeitsproben ergaben für das Gemenge von 100 Pfd. grauem Roheisen mit 40 Pfd. Gußstahl eine dem Schmiede, eisen sich annähernde absolute Festigkeit von 525 Wiener Ctr. pro Quadratzoll.

Schon durch den Zusatz von 10 Pfd. Gußstahl wurde selbe von 312 auf 430 Ctr. pro Quadratzoll erhöht. Bei dem Zusatze von 50 Pfd. Stahl soll die Masse schon große Neigung zum Weihwerden bei gleichzeitig |457| zunehmender Härte und Dichte, und eine zur Erzeugung von Hartgeschossen sehr geeignete Beschaffenheit gezeigt haben. Im Gußwerk Maria-Zell wurde nach Angabe des Verf. neuestens durch Zusammenschmelzen von grauem Gußeisen mit gewissen Procenten Bessemerstahlabfällen ein Material erzeugt, welches sich durch ungewöhnliche Dichtheit und Zähigkeit auszeichnete, und selbst im Schalenguß, für Panzergeschosse und Hartwalzen verwendet, blasenfreie Güsse, zugleich für letztere eine ungewöhnliche Härte ergab, ohne seine Festigkeit und Zähigkeit zu verlieren. Weit entfernt, dieses Gemenge als ein allen Anforderungen entsprechendes Geschützmaterial erklären zu wollen, dürften die erwähnten Versuche zu Reichenau und Gußwerk Maria-Zell doch zu einem Gußversuche im Großen auffordern und den Vorschlag des Verfassers für die Wahl obigen Mittelweges zur Herstellung großer Geschütze empfehlenswerth erscheinen lassen.

Wird neben einem gewöhnlichen Gußflammofen ein Martinofen mit einer gemeinschaftlichen Dammgrube aufgestellt, so ist man in der Lage, Geschützroheisen mit flüssigem Stahl in beliebigen für die größten Geschütze ausreichenden Quantitäten durch den Abstich in einem großen Gußkessel zu mengen und zu vergießen. Dabei sollte zur sicheren Vermeidung von Porositäten der Massivguß in gebrannter Massaform wie bisher beibehalten, ein erhöhter Aufguß angewendet und dieser zur besseren Wirkung des Nachsaugens während des Erstarrens von Außen erwärmt werden.

Aus dem jetzt unter der Redaction des Hrn. Prof. Dr. Julius v. Hauer erscheinenden „berg. und hüttenmännischen Jahrbuch der k. k. Bergakademien zu Leoben und Pribram und der königl. ungarischen Bergakademie zu Schemnitz“, 1872, Bd. XXI S. 43.

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Neuestens sollen in Belgien 11 zöllige Gußeisengeschütze schwersten Kalibers, mit Bessemerstahlreifen armirt, bei Schießproben Vorzüglichstes geleistet haben, während zwei Krupp'sche Tiegelgußstahlkanonen bei dem Versuche dienstuntauglich geworden sind. Anm. d. Verf.

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