Titel: Herstellung von ungeschweiſsten Radreifen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1882, Band 244 (S. 356–360)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj244/ar244136

Herstellung von ungeschweiſsten Radreifen.

Mit Abbildungen.

In früheren Jahren und stellenweise auch noch jetzt stellte man die Radreifen für Eisenbahnfahrzeuge aus Puddelstahl in der Weise her, daſs man einen geraden Stab vom Querschnitt des Radreifens auswalzte, ihn auf genaue Länge schnitt, dann zu einem Kreise zusammenbog und schlieſslich die Enden am Stoſs zusammenschweiſste. Der schwächste Querschnitt der Reifen lag in der Schweiſsstelle und nahm hier die Gefahr des Zerspringens mit der Kohlenstoffzunahme, wodurch eine Abnahme der Schweiſsbarkeit bedingt wurde, zu. Erst im J. 1853 kam Krupp in Essen1) auf den Gedanken, einen bereits vorgeschmiedeten Stahlkuchen mit zwei durch einen Sägeschnitt verbundenen Bohrlöchern zu versehen, denselben aus einander zu biegen und dann diesen Ring in besonders construirten Walzwerken zu Radreifen auszuwalzen.

Später stellte die Bochumer Guſsstahlfabrik2) Ringe aus Guſsstahl her, dichtete dieselben durch Hämmern und walzte sie dann aus. Um hierbei durch blasige Güsse hervorgerufene Mängel zu vermeiden, goſs man in Horde volle Blöcke, stauchte und lochte dieselben und walzte sie, nachdem sie auf einem Dorn durch Hämmern aufgetrieben worden, zu Reifen aus. Dieses jetzt gebräuchlichste Herstellungsverfahren hat mit der Zeit manche Verbesserungen erfahren, welche sich hauptsächlich erstrecken auf die Verminderung des Abbrandes durch Herabsetzung der bei Ausführung des Verfahrens nothwendigen Anzahl von |357| Hitzen, was wiederum eine bedeutende Brennmaterialersparniſs im Gefolge hat. Das Genie Civil, 1882 Bd. 2 S. 223 macht darüber folgende Mittheilungen.

Das Material für die Radreifen ist jetzt fast ausschlieſslich Bessemer- oder Siemens-Martin-Stahl. Der Kohlenstoffgehalt schwankt zwischen 0,20 bis 0,50 Proc., je nach der Ansicht der einzelnen Hütten und der abnehmenden Bahnen. Die einen verlangen ein hartes Material, um einer zu schnellen Abnutzung vorzubeugen, während die anderen weichen, aber zähen Stahl vorziehen.3)

Zur Herstellung der ungeschweiſsten Radreifen bedurfte man früher 5 Hitzen, welche im Ganzen einen Abbrand von 15 Proc. bedingten. Von den 5 Hitzen vertheilten sich 2 auf die Stauchung des Rohblockes und je 1 auf die Lochung des Kuchens, auf das Auftreiben des Ringes und auf das Auswalzen des letzteren. Jetzt kommt man mit 3, stellenweise sogar mit 2 Hitzen aus; in ersterem Falle geschieht das Stauchen und Lochen in 1 Hitze, in letzterem Falle (z.B. in Creusot, Montlucon und auch zu Wilkowitz in Oesterreich) verbindet man hiermit noch das Auftreiben und zieht hiermit den Abbrand bis auf 7 Proc. herunter. Das Stauchen des Rohblockes, welcher in Gestalt eines 8seitigen Prismas, eines Cylinders oder eines Kuchens gegossen wird, geschieht in Weiſsglühhitze unter einem Hammer von 8 bis 10t derart, daſs die Höhe ungefähr auf die Hälfte vermindert wird. Sodann locht man den Kuchen mittels eines am Hammer befestigten conischen Durchschlages, indem man denselben zuerst auf der einen Kuchenfläche bis zur Mitte (etwa 60mm) eindringen läſst und dann die Lochung nach Umdrehen des Kuchens vervollständigt. Sodann erweitert man die Oeffnung noch durch einige Dutzend Schläge, wobei man auf die Kuchenoberfläche Kohlenpurver wirft, um ein Hängenbleiben des Kuchens an dem Durchschlag zu vermeiden. Die Dicke des so hergestellten Ringes beträgt etwa 140, der äuſsere Durchmesser ungefähr |358| 480mm. Um den Ring aufzutreiben, hängt man ihn über ein schräges Hörn, welches in einer schrägen Ambosfläche befestigt ist, und läſst unter fortwährender Drehung des Ringes durch Handhebel einen Hammer in senkrechter Richtung auf die Cylinderfläche des Ringes wirken, so daſs der Durchmesser erweitert wird und die Form seines Querschnittes sich dem Querschnitt des Radreifens nähert. Letzteres geschieht nach Bedarf noch unter einem besonderen Gesenkhammer, welcher gleichfalls am Ambos ein Hörn trägt. Sodann legt man den Ring in derselben Hitze auf die horizontale Ambosfläche und bereitet ihn durch Hämmern zum Eintritt in das Vorkaliber des Walzwerkes vor. Für einen Radreifen von 824mm Durchmesser schmiedet man die Oeffnung des Ringes beim Vorschmieden bis zu einem Durchmesser von 220mm aus, beim Fertigschmieden bis zu 550mm. Durch das Auftreiben hat die Dichte an der Lauffläche des Radreifens bedeutend zugenommen.

Nach dem Auftreiben läſst man gewöhnlich die Ringe erkalten und entfernt noch während der Dunkelrothglut oberflächliche Abblätterungen oder sonstige Walzfehler mittels des Meiſsels. In den Werken bei Creusot, welche wie erwähnt nur 2 Hitzen anwenden, besitzt der Stauchhammer ein Gewicht von 8t, der gestauchte Kuchen für Reifen von 824mm Durchmesser hat eine Dicke von 160mm und einen Durchmesser von 450mm. Der conische Durchschlag besitzt eine Basis von 200mm Durchmesser und ist der Ring nach dem Lochen auf einen Durchmesser von 540mm erweitert worden, während die Dicke 150mm beträgt. Der Auftreibhammer kann eine profilirte Bahn hesitzen, um den Spurkranz vorzuschmieden; auch setzt man auf das Hörn des Ambosses einen Ring auf, um ein Plattschmieden des Ringes zu vermeiden und denselben in Bezug auf die Dicke für das Walzwerk vorzubereiten.

Für Reifen unter 1m,8 Durchmesser genügt zum Auswalzen im Vor- und Endkaliber des Kopfwalzwerkes 1 Hitze; dagegen müssen Reifen mit einem Durchmesser von 1,8 bis 2m,185 zwischen Vor- und Endkaliber nochmals in den Schweiſsofen gebracht werden. Die Anordnung der Radreifen Walzwerke kann je nach der Wahl der Lagerung der Walzen, ihrer Anzahl, der Bewegungsvorrichtung für die Druckwalze eine sehr verschiedene sein. Während des Walzens vergewissert man sich mittels einer Handlehre oder eines auf einem Zifferblatt spielenden, selbstthätig sich einstellenden Zeigers über den mit dem Walzen zunehmenden Durchmesser des Reifens.

Nach dem Walzen werden die meistentheils noch unrunden und conischen Reifen in glühendem Zustande um eine Scheibe gelegt, welche aus 6 getrennten Sectoren (vgl. Textfig. 1 und 2 sowie D. p. J. vgl. 1856 139 * 101) besteht, welche durch Heben einer centralen 6seitigen Pyramide nach auſsen gedrückt werden können. Hierbei |359| wird der Reifen unter Berücksichtigung des Schwindmaſses auf den richtigen Durchmesser gebracht. Das Heben und Senken der Pyramide geschieht gewöhnlich durch eine hydraulische Presse, auf deren Kolben sie mit Schraubengewinde befestigt ist, um Radreifen verschiedener Durchmesser ausrichten zu können. So werden beispielsweise Radreifen von 824mm endgültigem Durchmesser mittels dieses Apparates im warmen Zustande bis auf 828mm aufgetrieben und dann durch Zurückziehen der Pyramide frei erkalten gelassen. Das von allen französischen Bahnen vorgeschriebene Ausglühen der Radreifen geschieht während 24 Stunden bei Rothglühhitze in besonderen Glühöfen und läſst man sie nachher in diesen Oefen während 1 oder 2 Tagen unter Luftabschluſs erkalten. Um die hiermit verbundenen Betriebskosten zu umgehen, legt man die warmen Reifen auch vielfach blos in mit Steinkohlenasche gefüllte Blechcylinder, oder umgibt sie ohne weiteres mit Asche. Das Anlassen der Reifen in Oel wird seiner Kostspieligkeit wegen fast gar nicht angewendet.

Fig. 1., Bd. 244, S. 359
Fig. 2., Bd. 244, S. 359

Da Abfälle bei dieser Herstellung von Radreifen nicht vorkommen, so muſs beim Gieſsen die gröſste Sorgfalt auf das richtige Gewicht der Blöcke verwendet werden. Ist der Block zu leicht, so kann er auf die bestimmte Reifensorte nicht verarbeitet werden; ist er zu schwer, so wird ein umständliches Abdrehen der Lauffläche auf der Drehbank nothwendig. Es ist deshalb die Einführung einer einfachen Vorrichtung zum Wiegen der Blöcke während des Gieſsens sehr wünschenswerth. (Vgl. Moro 1880 238 * 284).

Fig. 3., Bd. 244, S. 359

Neben den bisher besprochenen Verfahren zur Herstellung von Stahlradreifen verdient auch die Erzeugung eiserner Radreifen, welche allerdings nur mehr von einigen französischen Bahnen verwendet werden, Erwähnung. Diese geschieht durch Aufrollen eines Flächigeisenstabes auf einen Dorn4), so daſs der Stab hochkantig auf letzterem steht, und durch darauf folgende Schweiſsung der in diesem Falle parallel; zur Radfläche liegenden schraubenförmigen Fugen (vgl. Fig. 3). Der Stab hat in diesem Falle 30 bis 35mm Dicke und 80 bis 100mm Breite und wird |360| beim Austritt aus dem Walzwerk sofort aufgewickelt. Die Schweiſsung der Fugen geschieht in den Werken von Saint-Chamond und Saint-Etienne in 4 Hitzen. Das Auswalzen und Richten erfolgt wie bei den ungeschweiſsten Radreifen.

Fig. 4., Bd. 244, S. 360

Ein neueres, in Saint-Chamond ausgeführtes Verfahren, Radreifen herzustellen, besteht darin, daſs man um einen Cylinder a (Fig. 4) aus Feinkorneisen am oberen und unteren Ende 2 schmiedeiserne ringförmige Scheiben b und c legt, von denen die eine b aus einer Windung, die andere c, später den Spurkranz bildende, aber aus drei Windungen besteht. Zwischen diese Scheiben legt man in radialer Richtung keilförmige Stücke o eines Feinkorneisens oder Walzstahles von winkelförmigem Querschnitt und schweiſst nun das Ganze unter dem Hammer zusammen. Die Schweiſsfugen erhalten auf diese Weise eine zur Radfläche, auf welche der Hammer wirkt, nahezu parallele Lage. Das Lochen und Auswalzen geschieht wie gewöhnlich. Die Lauffläche dieser Reifen besteht hiernach aus Feinkorneisen oder Stahl, der Spurkranz aus Eisen.

Die Nachfrage nach geschweiſsten Radreifen ist deshalb noch immer vorhanden und wird, trotzdem man heute Stahl von weniger als 0,1 Proc. Kohlenstoffgehalt herstellen kann, noch lange nicht ganz verschwinden, weil einige Bahngesellschaften Radreifen aus Eisen denen aus Stahl vorziehen, besonders wenn es sich um Reifen für Tender handelt. Man will nämlich beobachtet haben, daſs Stahlreifen, welche nach dem Anziehen der Bremsen auf den Schienen schleifen, an der Lauffläche Flecke bekommen, die sich ins Innere des Reifens fortsetzen (vgl. Fig. 5) und zu häufigen Brüchen Veranlassung geben. Allerdings treten diese Flecke nur bei denjenigen Bahnen auf, welche Bremsklötze aus Holz benutzen, welches mit Eisen einen gröſseren Reibungscoefficienten aufweist als Eisen auf Eisen und daher auch schneller zum Schleifen der Räder Veranlassung gibt.

Fig. 5., Bd. 244, S. 360

Als Radreifenmaterial verwendet man auch bessere Stahlsorten als Fluſsstahl. Krupp in Essen stellt z.B. Reifen aus Tiegelguſsstahl her. Dieselben weisen eine zurückgelegte Wegeslänge von 200000km auf, ihre Bruchbelastung beträgt 75k/qmm, die Verlängerung 18 bis 20 Proc. Die Blöcke werden mit groſsen verlorenen Köpfen gegossen und so in Verbindung mit einer energischen Bearbeitung unter Hämmern eine groſse Dichte derselben erzielt.

In England wendet man stellenweise Cementstahl, welcher in einem Flammofen umgeschmolzen wird, zum Gieſsen der Blöcke an. Auch wird ungeschmolzener und von eingeschlossenen Schlacken durch ein besonderes Verfahren getrennter Bessemerstahl für Radreifen verwendet.

St.

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Vgl. 1853 130 * 404. 1854 133 396.

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Vgl. 1860 156 * 11. 1871 200 * 91.

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Als Beispiel, welche Anforderungen die französischen Bahnen an die Festigkeit der Stahlradreifen stellen, sei erwähnt, daſs die Paris-Lyon-Mittelmeer-Eisenbahngesellschaft ein Fallgewicht von 600k aus einer Höhe von 4m,50 auf die Reifen wirken läſst. Reifen für Locomotiven und Tender müssen 2 Schläge, solche für Wagen, da sie aus weicherem Material bestehen, 3 Schläge aushalten, ohne zu brechen. Zugproben, der bei den Schlagversuchen am wenigsten angegriffenen Reifenstelle entnommen, müssen für Locomotiv- und Tender-Radreifen eine Bruchbelastung von 55 bis 60k/qmm aushalten; dabei muſs die Verlängerung wenigstens 15 Proc. betragen; bei Wagenrad reifen beträgt die Bruchbelastung nur 40k/qmm, die Verlängerung aber wenigstens 20 Proc. Die Ostbahngesellschaft bringt die Radreifen vor den Festigkeitsversuchen bis auf eine Temperatur, welche der beim Aufziehen auf den Radstern angewendeten gleichkommt, und schreckt sie dann in Wasser ab. Die Südbahngesellschaft unterwirft die Radreifen einer Durchbiegung auf der hydraulischen Presse, so daſs der Durchmesser in einer Richtung zuerst um 1/20 vermindert, dann durch einen zur ersteren Druckrichtung senkrechten Druck wieder auf seine ursprüngliche Gröſse gebracht und endlich nochmals um 1/20 vermindert wird, wobei weder Riſs, noch Bruch auftreten darf.

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Dies ist das bekannte Verfahren von Petin und Gaudet 1851 122 396. 1856 141 * 417. 1859 151 153. 1860 155 154. 1871 200 * 90.

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