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DIE VERARBEITUNG

DER

MFTATXE UND DES HOLZES

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VON

EGBERT yon^HOYEB,

ORD. PROFESSOR DER MECH. TECHNOLOGIE AN DER KGL. BAYER. TECHNISCHEN’' HOCHSCHULE

ZU MÜNCHEN.

DRITTE NEU BEARBEITETE AUFLAGE.

MIT 421 TEXTFIGUREN.

WIESBADEN.

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C. W. Kreidel’s Verlag in Wiesbaden.

Strassenbaukunde.

Von

Ferdinand Loewe,

Ord. Professor der Ingenieui’-Wissenschaften an der Königl. Bayer. Technischen Hochschule

zu München.

Mit 124 Abbildungen im Text.

Preis 12 Mark 60 Pfg., gebunden 14 Mark.

Das vorliegende Werk soll in erster Linie ein Lehrbuch für Studierende sein, doch auch den in der Praxis thätigen Männern neben den bestehenden Handbüchern als Nach-schlagebuch dienen.

In demselben wird Entwurf, Bau und Unterhaltung von Wegen und Strassen, mit Einschluss der wichtigsten Abschnitte aus der Boden-, Fuhrwerks- und Brückenbaukunde behandelt.

um

Der Stoff ist ein vielseitiger und schwer zu bewältigender. Einerseits verlangt das umfangreiche, zerstreut veröffentlichte oder in Akten vergrabene Erfahrungsmaterial zur gründlichen Durcharbeitung einen sehr beträchtlichen Zeitaufwand; andererseits aber kommen Materien vor, welche sich überhaupt wenig zur Aufnahme in ein Lehrbuch eignen, weil die Ansichten über sie noch nicht genügend geklärt sind, bei welchen es sich deshalb eine besonders sorgfältige Prüfung der schwankenden Meinungen handelt.

Inhalts - Verzeichnis.

A. Fahrbahnen. Schotterstrassen (Steinschlag u. Kiesstrassen). Steinpflasterstrassen, a) Natursteinpflaster, b) Kunststeinpflaster. Strassen besonderer Art. Cementstrassen. Asphaltstrassen. Asphalt - Beton - Strassen, Pechschotterstrassen. Holzpflasterstrassen. Vergleich zwischen Asphalt und Holz. Strassen mit Eisenkonstruktion. B. Sommer- u. Fuss-(Geh-)wege. 0. Strassenkreuzungen, Seitenfahrten u. dgl. II. Gütebestimmung der Sfrass en-Materia 1 ien. a) Untersuchung der Materialien in Prüfungsanstalten, b) Gütebestimmung der Materialien durch Erprobung auf Versuchsstrassen, c) Wertziffern (Quali-tätskoeffizieuten) für Schotterstrassen. D. Nebenanlagen der Strassen. Unterhaltung der Strassen. A. Stras-senreinigung. B. Wiederersatz der abgenützten Fahrbahnteile. C. Unterhalsung der Sommerwege, Bermen, Böschungen, der Kunstbauten u. Nebenanlagen.

V.

I. Bodenkunde. Äussere Gestaltung des j Erdbodens. Innere (geognostische) Be- \ schaffenheit des Erdbodens.

II. Fuhrwerkskunde. Strassenfuhrwerke.

Be wegungswiderstände. Leistung der Zugtiere.

III.    Entwurf (Projektierung) der Strassen. A. Grundsätze und Regeln für die Linienführung (das Tracieren) der Strassen, Linienführung nacli Verkehrs - Gesichtspunkten (Kommerzielle Tracierung). Linienführung nach technischen Gesichtspunkten (Technische Tracierung). a) Strassen ausserhalb der Städte, b) Ausarbeitung des Bau-Entwurfs.

IV.    Bau der Strassen. A. Unterbau der Strassen (Dämme u. Einschnitte), a) Konstruktion der Böschungen, b) Konstruktion der Gräben und Rinnen. B. Kunstbauten. Brücken. Durchlässe. Stütz-und Futtermauern. C. Oberbau der Strassen. I. Bauweise der Strasseu.

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LEHRBUCH

DER

VERGLEICHEN DEN

MECHANISCHEN TECHNOLOGIE

VON

EGBERT von HOYER,

ORD. PROFESSOR DER MECH. TECHNOLOGIE AN DER KGL. BAYER. TECHNISCHEN HOCHSCHUIJS

ZU MÜNCHEN.

ERSTER BAND.

VERARBEITUNG DER METALLE UND DES HOLZES.

DRITTE NEU BEARBEITETE AUFLAGE.

MIT 421 TEXTFIGUREN.

WIESBADEN.

DIE VERARBEITUNG

DER

METALLE UND DES HOLZES

VON

EGBERT von HOYER,

ORD. PROFESSOR DER MECH. TECHNOLOGIE AN DER KGL. BAYER. TECHNISCHEN HOCHSCHULE

ZU MÜNCHEN.

DRITTE NEU BEARBEITETE AUFLAGE.

MIT 421 TEXTFIGUREN.

WIESBADEN.

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Übersetzungsreehte Vorbehalten.

Druck der Kgl. Universitätsdruckerei von H. Stürtz in Würzburg.

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Vorrede zur ersten Auflage.

Das vorliegende Lehrbuch der vergleichenden mechanischen Technologie verdankt seine Entstehung vorzugsweise dem Wunsche meiner Zuhörer, sowie dem mir von Freunden der Technologie öfter ausgesprochenen Bedürfnisse nach einem Buche, das in gedrängter Darstellung die Grundlehren dieser Wissenschaft umfasse. Zugleich aber war es meine Absicht, den Fachgenossen in dem Buche das Lehrsystem zur genaueren Kenntnisnahme und Prüfung vorzulegen, welches ich seit längerer Zeit meinen Vorlesungen zu Grunde gelegt habe, und das sich nach meinen Erfahrungen in vielen Punkten überaus günstig von dem allgemein üblichen unterscheidet.

Zur Erfüllung des ersten Wunsches erschien die Form eines Lehrbuches deshalb allein als die geeignete, weil, bei der notwendig vorgeschriebenen Kürze, nur diese in genügender Vollständigkeit die Grundlehren einer technischen Disziplin darzulegen ermöglicht, welche das Gebiet der mechanischen Gewerbs-thätigkeit umsehliesst. — Die eminente Ausdehnung dieser, auf mechanischer Umformung der Körper beruhenden Industrie mit ihren unzähligen Produkten und Hilfsmitteln, fordert ferner als Art der Darstellung unbedingt die vergleichende, da nur durch Zusammenstellung und Vergleichung des Ähnlichen jene Übersicht herbeigeführt werden kann, welche das Wesen der Arbeitsmittel und damit die Grundlage für die Beschaffenheit und Auswahl derselben zur Erkenntnis bringt.

Jedes Arbeitsmaterial besitzt bestimmte Eigenschaften, welche über die Möglichkeit der Umformung entscheiden und die Art derselben geradezu bestimmen oder als zweckmässig erkennen lassen. Wenn sonach einerseits diese

Arbeitseigenschaften für jedes einzelne Material den Weg der Umformungs-Arbeit vorschreiben und für die Auswahl der hierzu erforderlichen Mittel leitend sind, so giebt es andererseits eine so erhebliche Anzahl von, mit gleichen oder nahezu gleichen, oft nur quantitativ wesentlich verschiedenen Arbeitseigenschaften behafteten Materialien, dass diese, unter einen Gesichtspunkt gebracht, zu einer Gruppe vereinigt werden können und somit für die Betrachtung ihrer Verarbeitungsmittel ein engeres Gebiet schaffen, dessen Grenzen allerdings ziemlich willkürlich zu erweitern oder zu beschränken sind, im allgemeinen aber durch die Arbeitseigenschaften, insbesondere auch durch die zu erzeugenden Arbeitsprodukte bestimmte Umrisse gewinnen. — Von den auf solche Weise entstehenden Gruppen sind in dem vorliegenden Buche diejenigen behandelt, welche nicht nur den bei weitem grössten Teil des Gesamtgebietes der mechanischen Technologie umfassen, sondern auch, als die wichtigsten, sich einer besonderen Pflege auf den technischen Hochschulen erfreuen.

So wie jedem Material bestimmte Arbeitseigenschaften innewohnen, so besitzt auch jedes materielle Arbeitsmittel eine Grundform und jede Arbeitsmethode ein Prinzip. Grundform und Arbeitsprinzip stehen im engsten Zusammenhang mit den Arbeitseigenschaften der Rohstoffe, sowie den zu erzielenden Arbeitsprodukten, und beruhen auf mechanischen oder physikalischen Gesetzen auch in den Fällen, wo sie ohne Beachtung oder Kenntnis derselben entstanden sind. — Diese Grundformen und Prinzipien habe ich daher als weitere Ausgangspunkte für die Darstellung gewählt und, im innigsten Anschluss an dieselben, in vergleichender Weise die Abweichungen und Ausbildungen zusammengetragen, welche im Laufe der Zeit, aus Gründen der Zweckmässigkeit und Bequemlichkeit, infolge des Gebrauchswechsels, der hohen Ansprüche an die vollendeten Produkte, an die Leistungen überhaupt etc. so ausserordentlich zahlreich geworden sind, namentlich aber in den Bestrebungen sich kennzeichnen: die mechanisch unvollkommene Wirkung des Stosses durch die vollkommenere des Druckes zu ersetzen, die unterbrochene Arbeitsweise durch eine stetige zu verdrängen, die aufeinander folgenden Arbeiten ohne Transport des Arbeitsstückes unmittelbar hintereinander vorzunehmen und endlich, gleichzeitig zum Ersatz der Menschen kraft, die arbeitenden Organe mit machinalen Vorrichtungen zu verbinden, welche denselben durch Zwanglauf eine möglichst vollkommene, bestimmten Gesetzen gehorchende Führung geben. — Wohl führten letztere Bestrebungen in einer Richtung zu unbrauchbaren Resultaten; nach einer anderen Seite aber haben sie den bemerkenswerten Erfolg gehabt, dass für jede Gattung von materiellen Arbeitsmitteln bestimmte Formen oder Vorbilder „Typen“ entstanden sind, welche ein wichtiges Lehrmoment abgeben. Diese Typen aufzusuchen und von ihnen ausgehend die brauchbaren Nachbilder zu skizzieren, habe ich mich ganz besonders bemüht.

Zur Erleichterung des Verständnisses technischer Wissenschaften tragen Zeichnungen erfahrungsmässig so bedeutend bei, dass ich glaubte durch Beigabe einer grossen Anzahl von Holzschnitten und einiger Tafeln für grössere Darstellungen den Wert auch dieses Buches erhöhen zu können. — Aus ähnlichen Gründen und besonders zum Weiterstudium anzuregen, ist die so bedeutende Anzahl von Zitaten aus den hervorragendsten Werken, Zeitschriften, Zeichnungssammlungen beigegeben worden.

Nach Darlegung der Gedanken, die mich bei der Abfassung des Buches leiteten, die ihren Ursprung in dem vieljährigen, gewaltig anregenden Verkehre mit meinem hochverehrten und von allen Technologen so hoch gefeierten Lehrer Kar mar sch haben und ihre weitere Ausbildung durch meine Lehr-thätigkeit fanden, darf ich wohl bekennen, dass ich mir bewusst bin, mit allen Kräften bemüht gewesen zu sein, ein Buch zu schaffen, welches den Studierenden an technischen Hochschulen und Freunden der Technologie ein nützlicher Leitfaden bei ihren Studien und meinen Fachgenossen ein Förderungsmitte] ihrer Lehrthätigkeit sein möge.

München, den 17. Februar 1878.

Der Verfasser.

Vorwort zur zweiten und dritten Auflage.

Die überaus freundliche Aufnahme, welche das vorliegende Buch bei seinem Erscheinen in den Fachkreisen fand, lässt wohl den Schluss zu, dass dasselbe den Anforderungen gerecht geworden ist, welche an ein Lehrbuch der mechanischen Technologie gestellt werden. Insbesondere gereicht dem Verfasser die vielseitige Anerkennung zur Freude, welche dem Aufbau des Buches, also dem Systeme zu Teil geworden ist, welches die Grundlage desselben bildet und nunmehr sich auch in anderen Händen so bewährt hat, dass gerade aus dieser Ursache nach dem vorliegenden Buche ein Grundriss der mechanischen Technologie von Herrn Professor Kraft für Gewerbe- und Industrieschulen herausgegeben wurde, der 1882 in demselben Verlage erschien.

Solchen Thatsachen gegenüber war es ausgeschlossen, bei der Bearbeitung der neuen Auflagen irgend welche Änderungen in der Anlage ins Auge zu fassen. Der Verfasser durfte sich vielmehr darauf beschränken, entsprechend den Fortschritten auf dem Gebiete der mechanischen Industrien, das nicht mehr Zeitgemässe gegen solches auszutauschen, was grössere Bedeutung oder eine andere Basis gewonnen hatte. Deshalb erfuhr u. a. das Kapitel über Schmiedeisen, Stahl und Holz eine völlige neue Anordnung und die Betrachtung der Werkzeug- und Arbeitsmaschinen unter erheblicher Vermehrung der Textfiguren eine ansehnliche Bereicherung. — Grundsätzlich wurde dabei der Umfang der ersten Auflage — als dem eines Lehrbuches entsprechend — möglichst gewahrt und nur zur Bequemlichkeit des Lesers eine Teilung in zwei übrigens zusammengehörende Bände eingeführt.

München, im Februar 1897.

Der Verfasser.

Inhalts-Verzeichnis.

Seite

Einleitung

Erste Gruppe.

Die Verarbeitung der Metalle und des Holzes

Erster Abschnitt. Eigenschaften der Metalle, der Legierungen und des Holzes..................

A. Metalle

I. Eisen 6. 1. Roheisen 7. 2. Schmiedbares Eisen 8. II. Aluminium 16. III. Nickel 17. IV. Kupfer 17. V. Zink 18. VI. Zinn 19. VII. Blei 19. VIII. Gold 20. TX. Silber 20. X. Platin 21.

B. Legierungen.......................

1. Kupferlegierungen 25. 2. Legierungen des Zinns mit Blei, Zink, Antimon etc. 30. Tabelle der technisch wichtigsten Legierungen 31. Tabelle der Haupteigenschaften der Metalle 33.

22

C. Holz .

33

Zweiter Abschnitt. Erstes Kapitel. Passive Werkzeuge.....

I.    Mittel zum Anfassen und Festhalten..............

A. Zangen 49. B. Schraubzwingen, Leimknechte, Pressen 51. C. Feilkloben, Schraubstock, Hobelbank, Stehknecht etc. 52. D. Fügebock, Schnitzelbank 58.

II.    Mittel zum Ab- und Nachmessen, Einteilen, Au- und Vorzeichnen .    .    .

A. Maasstäbe 59. B. Zirkel, Drahtlehren, Dick- und Hohlmesser 59. C. Lehren, Fühlhebel 67. D. Winkelmesser, Setzwage, Senkblei 69.

III. Mittel zum Anzeichnen, Vorzeichnen und Einteilen.........

A.    Körner, Mittelpunktsucher, Linienreisser, Reissmaass, Richtplatte 72.

B.    Zirkel 75.

49

49

58

72

Zweites Kapitel. Giesserei im allgemeinen

I.    Schmelzen der Gussmaterialien.....

II.    Formerei.............

75

76

88

A. Verlorene Formen 91. 1. Sandformerei 91. a) Herdformerei 95. b) Kastenformerei 96. 2. Formmaschinen 103. 3. Masseformerei 112.    4. Lehm

formerei 113. Bleibende Formen 118.

Giesserei insbesondere ....................

I. Eisengiesserei 124. II. Stahlgiesserei 127. III. Messinggiesserei 128.

IV. Bronzegiesserei 129. V. Zinkgiesserei 130. VI. Zinngiesserei 131. VII. Bleigiesserei 132. VIII. Gold- und Silbergiesserei 133.

Drittes Kapitel. Von der Bearbeitung der Materialien auf Grund der Dehnbarkeit.................

I. Von den Vorrichtungen zum Erwärmen.............

A. Gebläse 139. B. Schmiedeherd, Glühöfen etc. 142.

II. Von den formgebenden Werkzeugen..............

A.    Hammer und Amboss 150. 1. Handhämmer und Amboss 150. 2. Mechanische Hämmer 153. a) Winkelhämmer 153. b) Parallelhämmer 155.

B.    Stosswerk, Druckwerk, Schmiedemaschine, Presse 167. C. Punzen, Stempel, Setzhämmer, Gesenke, Stanzen 171. D. Zieheisen, Ziehbank, Seckeuzug 176. E. Walzen, Rändelräder 182. F. Biegen, Biegmaschinen 192.

III. Von den wichtigsten auf der Dehnbarkeit der Körper beruhenden Arbeiten A. Schmieden 199. B. Treiben 201. C. Drücken 202. D. Fabrikation von Draht 203. 1. Eisendraht 203. 2. Stahldraht 205. 3. Kupferdraht 205. 4. Gelbkupferdraht 205. 5. Gold-, Silber- und Argentandraht 205. 6. Blei-und Zinndraht 205. 7. Zinkdraht 206. E. Fabrikation von Eisen- und Stahlstäben 206. F. Blechfabrikation 207. 1. Eisenblech 208. 2. Stahlblech 209. 3. Kupferblech 210. 4. Zinkblech 210. 5. Zinnblech 211. 6. Bleiblech 211. 7. Gold-, Silber- und Platinblech 211. 8. Messingblech 212. 9. Bronzeblech 213. 10. Neusilberblech 213. 11. Britannia-blech 213. 12. Plattierte Bleche 213. G. Fabrikation von Metallröhren 214. 1. Schmiedeiserne Röhren 217. 2. Stahlröhren 218. 3. Kupferröhren 218. 4. Messingröhren 218. 5. Blei- und Zinnröhren 218.

Viertes Kapitel. Bearbeitung der Materialien auf Grund ihrer Teilbarkeit .................. .

Allgemeines über schneidende Werkzeuge und Werkzeugmaschinen .    .

I.    Von den scherenden Werkzeugen und Werkzeugmaschinen......

A. Scheren 234. B. Lochwerkzeuge und Lochmaschinen 242.

II.    Von den schneidenden Werkzeugen und Werkzeugmaschinen.....

A. Meissei, Abschrot, Aufhauer, Stichel, Stemm- und Stechzeug, Aushauer, Dübeleisen, Messer 247. B. Beisszange 252. C. Axt, Beil, Texel 253. D. Hobel 256.    1. Für Holzarbeiter 256. 2. Metallhobel 264. E. Hobelmaschinen, Bestossmaschinen, Stemmaschinen 265.    1. Metallhobelmaschinen 265.    2. Holzhobelmaschine 273.    3. Bestossmaschinen 273.

4. Stemmaschine 275. F. Sägen- und Sägemaschinen 277. 1. Rahmensägemaschinen 288. 2. Ausschneidsägen 299. 3. Bandsägemaschinen 299. 4. Rotierende Sägen 303. G. Fräsen- und Fräsmaschinen 307. a) Metallfräsen und Metallfräsmaschinen 308. b) Holzfräsen 313. 1. Holzfräsmaschinen 315. 2. Holzhobelmaschine 317. 3. Langlochmaschine 324. H. Bohrer und Bohrmaschinen 325. 1. Handbohrer 330. 2. Gerätbohrer 330. 3. Bohrmaschinen 336. I. Drehbank und Drehstuhl 350. 1. Drehbank 350. a) Spindeldrehbank 355. b) Spitzendrehbank 375. 2. Drehstuhl 378. 3. Passigdrehen 379. K. Feilen und Raspeln 382. 1. Feilen 383. 2. Raspeln 389. L. Schleifsteine und Schleifmaschinen 390.

III. Von den schabenden Werkzeugen...............

A. Ziehklinge, Schaber, Holzzieheisen 397. B. Reibahlen 398.

124

133

139

146

199

219

219

233

247

IV. Anfertigung der Schrauben..................

A. Anfertigung der Schraubenspindeln 409. B. Anfertigung der Schraubenmutter 416.    1. Schraubenschneiden mit der Hand 419. 2. Schrauben

schneiden auf der Drehbank 424. 8. Schraubenschneiden auf besonderen Maschinen 428.

400

I¹ ünftes Kapitel. Formgebung durch Verbindung und Zusammenfügung I. Verbindung durch Schweissen.................

II.    Verbindung durch Löten, Leimen, Kitten.............

A. Löten 437. B. Leimen 443. C. Kitten 446.

III.    Zwängverbindungen................ .    .    . .

IV.    Formungsverbindungen...................

A. Formungsverbindungen bei Metallarbeitern 450. B. Formungsverbin-dungen bei Holzarbeiten 451.

V.    Verbindungen durch Nägel, Dibbel, Niete, Schrauben und Keile . . . .

A. Nageln 459. B. Nieten 461. C. Zusammenschrauben 468. C. Zusammenkeilen 471.

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Dritter Abschnitt. Arbeiten zur Vollendung, Verschönerung und Konservierung ................

472

I. Beizen, Färben......................

A. Beizen und Färben des Gelbkupfers 474. B. Weissieden des Silbers 475. C. Sieden und Färben des Goldes 475. D. Beizen und Färben des Holzes 476.

II.    Von den Mitteln zur Hervorbringung eines Glanzes.........

A. Poliren durch Schleifen 480. B. Polieren durch Druck 485. C. Polieren durch Dichtung 487.

III.    Von den Mitteln zur Erzeugung verzierter Oberflächen.......

A. Gravieren 488. B. Ätzen 489. G. Emaillieren 490. D. Eingelegte Arbeiten 491. E. Überziehen mit Farben, Metall etc. 492.

IV.    Konservierung des Holzes..................

Alphabetisches Sachverzeichnis...................

473

479

488

507

511

Alphabetisches Verzeichnis der mit abgekürzten Titeln zitierten Zeitschriften und Werke.

Allgem. deutsch. Polyt. Zeit. — Herausgeg. von H. Grothe. Berlin 1878—1888. Arbey, Scierie. — Arbey, Fd. & Cmp. Travail mecanique du bois et des metaux. Paris.

Bayr. Ind.- u. Gew.-Bl. — Bayerisches Industrie- und Gewerbe - Blatt. Herausgeg.

vom Polytechnischen Verein zu München 1865—1896.

Berliner Verh. — Verhandlungen des Vereins zur Beförderung des Gewerbefleisses in Preussen. Berlin 1822—1896.

Bolley, Chem. Techn. — Bolley, Dr. P. A., Handbuch der chemischen Technologie. Braunschweig.

Bulletin d’Enc. — Bulletin de la Societe d'Encouragement pour l’iudustrie nationale. Paris 1802—1896.

Centralbl. f. Pap.-Fabr. — Centralblatt für Papierfabrikation. Leipzig 1875—1896. Oentralbl. f. Textil-Ind. — Centralblatt für Textil-Industrie. Spezial - Organ für Flachsbau und Leinen - Industrie, sowie für Wollzüchtung und das gesamte Wollengewerbe. Berlin 1873—1896.

Civil-Ing. — Der Civilingenieur. Zeitschrift für das Ingenieurwesen. Herausgeg. von Bornemarm, später von Hartig. Leipzig 1853 - 1896.

Deutsch. Gew.-Zeit. — Wieck’sche Illustrierte deutsche Gewerbe-Zeitung. Leipzig 1860—1896.

Deutsch. Ind.-Zeit. — Deutsche Industrie-Zeitung. Herausgeg. von Binder. Chemnitz 1860-1887.

Deutsch. Wollen-Gew. — Zeitschrift für die gesamte Wollen-Waaren-Industrie.

Herausgeg. von H. Söderström. Grünberg i. Schl. 1868—1896.

Dinglers Journ. — Polytechnisches Journal. Herausgeg. von J. G. und Dr. E. M.

Dingler, fortges. von J. Zeman und F. Fischer, seit 1887 von Hollenberg und Käst, Band 1—302. Stuttgart und Augsburg 1820—1896.

Engineer. — The Engineer. Office for advertisements and publications. London 1858—1896.

Engineering. — An illustrated weekly journal. Edided by W. Maw and F. Dredge. London 1854—1896.

Exner, Werkzeuge. — Werkzeuge und Maschinen zur Holzbearbeitung von W. Exner und C. Pfaff. 3 Bde. Weimar 1878—1888.

Glasers Ann, — Annalen für Gewerbe und Bauwesen. Herausgegeben von Glaser. Berlin 1878—1896.

Hart, F., Die Werkzeugmaschinen für den Maschinenbau zu

Hart, Werkzeugm.

Metall- und Holzbearbeitungen. 2. Aufl. Heidelberg 1874.

Hartig, Leist, d. Werkzeugm. — Hartig, Dr. E., Versuche über Leistung und Arbeitsverbrauch der Arbeitsmaschinen. Mitteilungen der Polytechnischen Schule zu Dresden. 1864, 1869, 1873.

Heusinger. Handbuch. — Heusinger v. Waldegg, Handbuch für spezielle Eisenbahntechnik. Leipzig 1873 etc.

Hütte. — Sammlungen von Zeichnungen für die Hütte. Berlin 1855—1877.

Karma r sch-Katalog. — Karmarsch, K., Katalog der Werkzeug-Sammlung an der polytechnischen Schule zu Hannover. Hannover 1870.

K armarsch-Hartig, Mech. Technol. — Handbuch der mechanischen Technologie von K. Karmarsch. 5. Aufl. Herausgeg. von E. Hartig. Hannover 1875—1876.

Kerpely, Fortschritte. — Kerpely, A. K., Bericht über die Fortschritte der Eisen⁻hütten-Technik. Leipzig 1866 etc.

Kronauer, Atlas. — Kronauer, F. H., Atlas für mechanische Technologie. Hannover, 1861-1862.

Kronauer, Zeichn., — Kronauer, F. H., Zeichnungen von ausgeführten, in verschiedenen Zweigen der Industrie angewandten Maschinen, Werkzeugen und Apparaten. 4 Bde. Zürich 1845—1866.

Masch.-Konstr. — Der praktische Maschinen-Konstrukteur. Zeitschr. für Maschinen-und Mühlenbauer. Herausgeg. von W. Uhland. Leipzig 1868—1896.

Mitt. d. Hann. Gew.-Ver. — Mitteilungen des Gewerbe-Vereins zu Hannover. Hannover 1834—1876.

Mitt. Technol. — Mitteilungen des technologischen Gewerbemuseums. Wien 1880—1896.

Muspratt, Chemie. — Muspratt’s theoretische, praktische und analytische Chemie in Anwendung auf Künste und Gewerbe. Frei bearbeitet von Dr. T. Stoh-mann, fortgesetzt von B. Kerl. 7 Bde. 5. Aufl. Braunschweig 1886—1893.

Organ. — Organ für die Fortschritte des Eisenbahnwesens in technischer Beziehung und Organ deutscher Eisenbahnverwaltungen. Wiesbaden 1846—1896.

Papier-Zeit. — Papier-Zeitung, Fachblatt für Papier- und Schreibwaarenfabrikation. Berlin 1875-1896.

Percy, Metallurgie. — Percy, Die Metallurgie. Gewinnung und Verarbeitung der Metalle und ihrer Legierungen. Deutsch von Dr. J. Knapp und Dr. H. Wedding. Braunschweig 1862—1870.

Polyt. Centr. — Polytechnisches Centralblatt. Herausgeg. von F. Hülsse, fortgesetzt von E. Hartig. Leipzig 1835—1876.

Polyt. Mitt. — Polytechnische Mitteilungen. Herausgeg. von Volz u. Karmarsch. 3 Bde. Tübingen 1844—1846.

Publ. ind. — Publication industrielle des machines, outils et appareils etc. employes dans les differentes branches de l’industrie. Par Armengaud. Vol. 1—31. Paris 1840-1890.

Richards Wood-working mach. — Richards, J., A treatise on the construction and Operation of wood-working machines. London 1872.

Scientific Americ. — Scientific American. New-York 1865—1896.

Zeitschrift für das deutsche Eisenhüttenwesen. Düsseldorf

Stahl und Eisen.

1881—1896.

T e c h n. L e x i c. — Technisches Lexicon für Gewerbe und Industrie. Dritte Aufl. von Karmarsch und Heeren’s „technisches Wörterbuch“ bearbeitet von Fr. Kick und Dr. W. Gintl. Prag 1892.

Techn. Encyklop. — Technologische Encyklopädie. Herausgeg. von Prechtl. Stuttgart und Wien. 20 Bände. 1830—1858. Mit 5 Bdn. Supplementen, herausgegeben von Karmarsch. 1857—1869.

Textil-Ind. — Allgemeine Zeitschrift für Textil-Industrie. 1893—1896.

Textil-Zeit. — Textil-Zeitung. Illustrierte Fachzeitschrift f. d. Wollen-, Baum wollen -und Seiden-Industrie. Berlin 1892—1896.

Wagner’s Jahresber. — Jahresbericht über die Fortschritte der chemischen Technologie. Herausgeg. von Dr. F. Wagner und F. Fischer. Leipzig 1855—1896.

Wiebe, Skizzenhuch. — Wiebe, Skizzenbuch für den Ingenieur und Maschinenbauer.

Sammlung ausgeführter Maschinen etc. Berlin 1858—1881. Fortgesetzt von Nowak. Leipzig 1882 etc.

Ztschr. d. V. d. Ing. — Zeitschrift des Vereins deutscher Ingenieure. Berlin 1857—1896.

Ztschr. f. Bergwesen. — Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen in dem Preussischen Staate. Herausgeg. von dem Ministerium für Handel, Gewerbe und öffentliche Arbeiten. Berlin 1853—1896.

Ztschr. f. Werkzeugm. — Zeitschrift für Werkzeugmaschinen und Werkzeuge. Berlin 1896.

Einleitung.

Unter Technologie (Technologie, Technology) versteht man heutigen Tages die Lehre von den Mitteln und den Verfahrungsarten zur Umwandlung der rohen Naturprodukte in Gegenstände für den Gebrauch des Menschen. — Nur soweit als die Erzeugnisse der Kunst den rein persönlichen Charakter des Erzeugers tragen, können sie von der Technologie ausgeschlossen werden. (Das Gemälde ist ein Kunsterzeugnis von individuellem Charakter; das nach demselben hergestellte Farbendruckbild aber ist ein Produkt im Sinne der Technologie.)

Die Umwandlung roher Naturprodukte in Gegenstände des Gebrauchs kann nur infolge einer Änderung seiner äusseren Form oder seines inneren Wesens, seiner Materie, vollzogen werden. In beiden Fällen aber ist diese Änderung bestimmten Naturgesetzen unterworfen. Daher lässt sich auch die Technologie def i nieren als die Lehre von der An Wendung der Naturgesetze zur Herstellung physischer Gebrauchsgegenstände. Aus diesem Grunde bildet sie einen Zweig der angewandten Naturwissenschaften.

Diejenigen Zweige der Naturwissenschaften, auf deren Gesetze sich die Veränderungen der Naturkörper behufs ihrer Verarbeitung zurückführen lassen, sind Physik und Chemie. Die Chemie beschäftigt sich damit, das gegenseitige Verhalten der Körper zu ergründen, welches sich auf ihre innere Natur und deren Umwandlung bezieht; die Physik hat zur Aufgabe, die Einflüsse zu untersuchen, welche die Naturkörper auf einander ausüben, ohne eine Umwandlung ihrer inneren Natur herbeizuführen. Sind in letzterem Fall hervorragend Raumveränderungen wahrnehmbar, so gehören die hierauf bezüglichen Untersuchungen in dasjenige Gebiet der Physik, welches sich als Mechanik besonders abgezweigt hat. — Es ist aus diesem Grunde naturgemäss auch die Technologie zunächst in zwei Hauptgebiete zu teilen: in die chemische und mechanische Technologie, so zwar, dass die chemische Technologie alle diejenigen Prozesse in ihr Bereich zieht., bei denen es sich wesentlich um eine Umänderung der Qualität, der inneren Körperlichkeit, der Substanz oder Materie handelt, während die mechanische Technologie sich mit den Untersuchungen derjenigen Mittel beschäftigt, deren Anwendung eine äussere Umgestaltung (Formänderung) bezweckt.

Um jedoch das Gesamtg’ebiet der Technologie, mit seiner erdrückend grossen Mannigfaltigkeit und Reichhaltigkeit übersehen und wissenschaftlich be-

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Au#.

handeln zu können, ist eine weitere Einteilung innerhalb der zwei Hauptgebiete erwünscht. — Diese Einteilung kann von verschiedenen Gesichtspunkten aus getroffen werden.

Erstens kann man das Gebiet in so viele Abschnitte teilen, als Beschäftigungen (Gewerbe) zur Anfertigung der einzelnen Gegenstände vorhanden sind, und jeden Abschnitt ganz unabhängig von den andern betrachten (Schlosserei, Klempnerei, Kupferschmiederei, Böttcherei, Tischlerei, Gasfabrikation, Färberei, Brauerei u. s. w.). Diese Methode der Behandlung, welche die spezielle Technologie genannt werden muss, ist namentlich dann vorzuziehen, wenn es sich um einzelne Gewerbe oder um solche handelt, welche wenig gemeinsame Anknüpfungspunkte besitzen, wie dies bei den chemischen Gewerben der Fall ist, weil in der praktischen Handhabung der chemischen Gesetze solche Verschiedenheiten obwalten, dass nur einzelne Gegenstände, z. B. Feuerungsanlagen, Zerkleinerungs- und Trennungsapparate, als einer grösseren Zahl dieser Gewerbe gemeinschaftlich angehörend, im Zusammenhang darzustellen sind.

Zweitens lässt sich die Einteilung nach Gruppen vornehmen: a. h. es lassen sich diejenigen Beschäftigungen, welche in ihren Prozessen, Mitteln, Manipulationen etc. viele Ähnlichkeit und Gleichheit besitzen, in eine Gruppe zusammenfassen und innerhalb dieser Gruppe, ohne Rücksicht ihrer Einzelheiten ordnen und untersuchen. Weil dadurch die Behandlung eine allgemeinere wird, so heisst diese Art der Darstellung die allgemeine Technologie. — Die Methode der allgemeinen Technologie bietet nicht nur ein grosses Interesse, sondern sie wirkt am anregendsten und am fruchtbarsten, weil sie die Mittel zu gleichen Zwecken zusammenstellt, also übersichtlich macht und vergleicht (weshalb sie auch vergleichende Technologie genannt wird). Einer solchen Gruppeneinteilung ist namentlich das Gebiet der mechanischen Technologie fähig, indem z. B. alle Metallarbeiten, alle Holzarbeiten, die Spinnerei aller Faserstoffe, die Weberei aller Fäden, je für sich einzelne Gruppen bilden. Deshalb auch verdient hier die Behandlungsart der allgemeinen Technologie den Vorzug. — Da die Allgemeinheit um so grösser werden muss, je kleiner die Zahl der Gruppen wird, je mehr einzelne Teile des ganzen Gebietes zu Gruppen sich vereinigen lassen, so würde man in dem Augenblicke eine allgemeine Technologie in extenso erhalten, wo alle mechanischen Gewerbe auf eine gemeinsame Behandlungsart zurück geführt, d. h. zu einer Gruppe vereinigt worden wären. Da diese Vereinigung aber wegen der Verschiedenartigkeit der Rohstoffe und der daraus erzeugten Gegenstände wohl nicht zu erreichen sein möchte, so ist auch die Bezeichnung »allgemeine Technologie« nur innerhalb der einzelnen Gruppen gerechtfertigt.

Insofern nun, als man entweder die Aufeinanderfolge der Mittel zur Darstellung eines Gewerbeerzeugnisses (Fabrikates), vom Rohmaterial durch alle Stufen der Bearbeitung aufwärts bis zur Vollendung dem Lehrgang der Technologie zu Grunde legt, oder als man diese Mittel betrachtet, ohne Rücksicht darauf zu nehmen, in welchem Stadium des Arbeitsprozesses dieselben zur Verwendung gelangen, wird die Behandlungsweise wiederum verschieden. — Im ersteren Fall sind sowohl Wiederholungen häufig und unvermeidlich, als auch strenge Aneinanderreihungen unausführbar. Im zweiten Fall können Wiederholungen fast ganz umgangen und die einzelnen Mittel zur besseren Vergleichung am nächsten zusammengestellt werden. Diese letztere Methode hat deshalb den Vorzug einer grössten Allgemeinheit innerhalb der Gruppen, verlangt darum aber auch besondere Prinzipien in der Verteilung des Stoffes. Offenbar eignen sich als Grundlage für diese Art der Darstellung ganz besonders die Eigenschaften der zu bearbeitenden Materialien, indem sie doch

eigentlich allendlich die Mittel bedingen, mit Hilfe deren die Umformung vollzogen wird.

Da die Formänderung der Körper jedoch nur stattfinden kann:

1.    durch Verschiebung der einzelnen Teilchen gegeneinander,

2.    durch Trennung der einzelnen Teile voneinander,

3.    durch Vereinigung einzelner Teile miteinander,

so kommen nur zwei Eigenschaften derselben in Betracht: die Verschiebbarkeit der Teilchen gegeneinander und die Trennbarkeit (Teilbarkeit) derselben voneinander.

In fast allen Fällen, wo es sich um eine Formänderung handelt, bedarf man eines Hilfsmittels, welches die zur Verschiebung, Trennung, Vereinigung u. s. w. erforderliche Kraft von der Kraftquelle nach derjenigen Stelle führt und zur Wirkung bringt, wo die Änderung erfolgen soll. Dies Hilfsmittel im weiteren Sinne ist das Werkzeug und dessen Handhabung die Manipulation. Die Reihenfolge der Manipulationen bildet den Arbeitsprozess, und die Verschiedenheiten in den Prozessen liefern die Methoden. Darum ist das Werkzeug und dessen Manipulation von so grosser Bedeutung und ein Hauptgegenstand der Technologie. — Das Werkzeug kann entweder direkt mit der Hand des Menschen geführt werden, dann ist es das Handwerkzeug, oder man lässt eine mehr oder weniger zusammengesetzte Vermittlung zwischen der Kraftquelle und dem Werkzeuge ein treten: dann erweitert sich das Werkzeug zum Geräte und zur Werkzeugmaschine. — Gerät und Maschine sichern die dem Werkzeuge zugewiesene Thätigkeit gewöhnlich in höherem Grade als das die Menschenhand vermag, teils dadurch, dass sie dem Werkzeuge eine beliebig grosse Kraft zuzuführen imstande sind, teils dadurch, dass sie das Werkzeug zwingen, nach bestimmten (streng geometrischen) Gesetzen zu wirken. Da deshalb in vielen Fällen die Maschine und das Gerät wünschenswert, in anderen Fällen notwendig sind, so bildet ihre Darstellung ebenfalls einen wichtigen Teil der Technologie. —

Das vorliegende Lehrbuch hat nun zum Ziel die Lösung jener Aufgabe, welche in der obigen Skizze erläutert wurde, in möglichster Allgemeinheit zu fördern. Zu dem Zwecke sind aus dem Gesamtgebiete der mechanischen Technologie zunächst vier und zwar die bedeutendsten Gruppen zur Behandlung gewählt.

Die eine Gruppe, welcher der erste Teil des Werkes gewidmet ist, umfasst die Verarbeitung der Metalle und des Holzes.

Die drei anderen Gruppen, welche den Inhalt des zweiten Teils bilden, enthalten die Verarbeitung der Faserstoffe (Textilindustrie) und zwar die Spinnerei, Weberei und Papierfabrikation.

Innerhalb der Gruppen sind soweit als thunlich die Eigenschaften der zu verarbeitenden Materialien als Grundlage für die Einteilung und somit diejenige Lehrmethode angenommen, bei welcher die Mittel betrachtet werden ohne Rücksicht auf das Stadium des Arbeitsprozesses, in welchem sie zur Verwendung gelangen.

Erste Gruppe.

Die Verarbeitung der Metalle und des Holzes.

Diejenige Gruppe auf dem Gebiete der mechanischen Technologie, welche die Verarbeitung der Metalle und des Holzes umfasst, ist deshalb unbedingt an die Spitze zu stellen, weil die Verschiedenartigkeit der einzelnen Materialien in Bezug auf die Wahl zu ihrer Verwendung, und die ausserordentliche Mannigfaltigkeit der aus dieser Gruppe hervorgehenden Arbeitserzeugnisse (Fabrikate) nicht nur den grössten und vollständigsten Arbeitsapparat erfordert und daher fast Alles enthält, was zum Verständnisse verwandter Zweige gehört, sondern auch, weil sie an sich durch ihren so bedeutenden Umfang und die ausserordentlich grosse Zahl ihrer Einzelheiten von der hervorragendsten Bedeutung ist.

Eine ausreichende Kenntnis der zu verarbeitenden Stoffe und ihrer Eigenschaften soll die Grundlage für das Verständnis und die Wahl der Fabrikationsmittel und Methoden sein. Diese Kenntnis hängt bei den Metallen zum Teil wesentlich mit ihrer Darstellung oder Gewinnung und beim Holze mit dessen innerem Bau zusammen. Deshalb bildet die Abhandlung über die Eigenschaften der Metalle und deren Legierungen und, soweit als zum Verständnisse derselben nötig erscheint, eine kurze Darstellung ihrer Gewinnung sowie eine Erörteruug der Eigenschaften mit einer kurz gefassten Anatomie des Holzes den Gegenstand des ersten Abschnittes.

Verschiebbarkeit und Teilbarkeit sind diejenigen Eigenschaften der vorliegenden Materialien, auf denen hauptsächlich ihre Verarbeitung beruht, während Festigkeit, Härte, Glanzfähigkeit, Farbe, Beständigkeit, spezifisches Gewicht, Preis u. s. w. über die Anwendung derselben zu bestimmten Gebrauchsgegenständen entscheiden. (Das Eisen findet wegen seiner Festigkeit, Beständigkeit und Billigkeit zu Bauzwecken, der Stahl wegen seiner Härte zu Werkzeugen, das Gold wegen seiner Farbe, seines Glanzes und seiner Beständigkeit zu Schmuck, Münzen etc., das Holz wegen seiner Leichtigkeit zu Möbeln u. s. w. Anwendung.) —

Die Verschiebbarkeit der einzelnen Teilchen gegen einander ist je nach dem Aggregatzustande eines Körpers sehr verschieden, weil diejenige Kraft, welche die Verschiebung bewirken soll, sowohl in Richtung als Stärke sich mit dem Aggregatzustande ändert, indem sie am kleinsten ist, wenn der Körper sich im gasförmigen Zustande befindet, grösser wird bei dessen tropfbar-flüssigem Zustande und am grössten sein muss, wenn der Körper fest ist. Je nach dem

Aggregatzustande eines Körpers werden daher die Mittel zur Formänderung andere sein können, da es im gasförmigen oder tropfbarflüssigen Zustande desselben nur eines Gefässes bedarf, um eine bestimmte Form hervorzubringen, weil im einen Fall die Spannkraft und im andern Fall die Schwerkraft schon ausreicht, die Körpermenge in dem Gefässe dessen Gestalt annehmen zu lassen, während der feste Zustand des Körpers eine gewaltsamere Einwirkung zur Verschiebung der einzelnen Teile verlangt, da hier die Kohäsion einen grösseren Widerstand entgegensetzt.

Viele Körper lassen sich nun durch Zuführung von Wärme in einen flüssigen Zustand versetzen (Schmelzen) und daher auf Grund dieser Eigenschaft (Schmelzbarkeit) in eine andere Form bringen. — Die Eigenschaft, eine Formänderung durch die Verschiebbarkeit der kleinen Teile zu erleiden, ist bei festen Körpern aber die Dehnbarkeit: darum sind Schmelzbarkeit, Dehnbarkeit und Teilbarkeit die Eigenschaften, durch deren Benutzung die Umgestaltung hervorgerufen wird. —

Die Betrachtung der Mittel, welche mit Benutzung der eben genannten Eigenschaften die Umgestaltung vollziehen, macht den Inhalt des zweiten Abschnittes aus. Diese Mittel sind der Natur der Sache nach entweder aktive oder passive, d. h. entweder solche, welche durch ihre unmittelbare Einwirkung die Gestalt des Arbeitsstückes verändern (z. B. Hammer und Ambos, Hobel, Säge), oder solche, die in der Regel nicht unmittelbar die Umgestaltung hervor-rufen, sondern nur dabei Unterstützung gewähren (z. B. Mittel zum Anfassen und Festhalten, Abmessen, Einteilen, Besehen).

Da die Mittel der letzten Art bei dem Gebrauch der ersteren fast immer vorhanden sein oder demselben vorhergehen müssen, so ist es zweckmässig, sie auch in der Betrachtung voranzustellen, um so mehr als sie auch viel weniger von den Eigenschaften des zu verarbeitenden Materials abhängen. Sodann kommen diejenigen Mittel zur Erörterung, welche oben als aktive bezeichnet wurden und zwar geordnet nach denjenigen Eigenschaften der Stoffe, auf denen die Verarbeitung beruht. An diese schliessen sich ferner die Mittel an, welche eine Formänderung durch Zusammenfügung bezwecken. Demnach enthält der zweite Abschnitt zunächst folgende fünf Kapitel.

Erstes Kapitel. Mittel zum Anfassen, Festhalten, Abmessen, Einteilen und Vorzeichnen.

Zweites Kapitel. Mittel zur Verarbeitung der Materialien auf Grund ihrer Schmelzbarkeit (Metallgiesserei).

Drittes Kapitel. Mittel zur Verarbeitung der Materialien auf Grund ihrer Dehnbarkeit (Schmieden, Pressen, Prägen, Walzen, Ziehen, Biegen, Stampfen, Drücken etc.).

Viertes Kapitel. Mittel zur Verarbeitung der Materialien auf Grund ihrer Teilbarkeit. (Schneidende und schleifende Werkzeuge.)

Fünftes Kapitel. Mittel zur Verbindung und Zusammenfügung. (Schweissen, Löten, Leimen, Nieten, Nageln, Schrauben, Verbindungen durch besondere Formungen.)

Es giebt eine grosse Menge Metall- und Holzgegenstände, welche, nachdem sie in Form und Gestalt hergestellt sind, zur Verschönerung und Erhaltung besonderen Operationen (Schleifen, Polieren, Bemalen, Vergolden etc.) oder Prozessen (Beizen, Färben etc.) unterworfen werden. Auch diese Arbeiten sind wegen ihrer Gleichartigkeit zusammengestellt und bilden den Inhalt des dritten Abschnittes.

Erster Abschnitt.

Eigenschaften der Metalle, der Legierungen und des

Holzes.

A. Die Metalle und ihre Legierungen¹).

Von den dem Chemiker bekannten und nützlichen Metallen kommt nur eine kleine Anzahl zur mechanischen Verarbeitung und zwar sowohl für sich als auch in verschiedenen Mischungen, den sog. Legierungen. Diese technisch wichtigen Metalle sind: Eisen, Aluminium, Nickel, Kupfer, Zink, Zinn, Blei, Gold, Silber, Platin, Antimon, Wismuth. Die mit besonderen Gattungsnamen benannten Legierungen sind: Gelbkupfer (Messing, Tombak), Bronze, Argentan, Britannia-Metall, welche unter sich eine grosse Anzahl Variationen je nach ihrer Anwendung und Zusammensetzung besitzen.

I. Eisen. (Fer, Iron.)¹ 2)

Das chemisch reine Eisen hat je nach der Art seiner Gewinnung zwar verschiedene, im allgemeinen aber die Verarbeitung hindernde physikalische Eigenschaften. Aus dem Grunde ist das technisch verwertbare Eisen nie reines, sondern stets Eisen mit verschiedenen Beimengungen, unter welchen der Kohlenstoff am bedeutungsvollsten auftritt. Derselbe erteilt dem Eisen nämlich einen ausgeprägten Charakter, welcher sich in bestimmten Eigenschaften äussert, im übrigen aber wiederum abhängt von der Menge und von der Art der Beimengung, da der Kohlenstoff in dem Eisen entweder gebunden oder als Graphit vorhanden sein kann.

Die Menge des Kohlenstoffes wechselt zwischen 0,1 bis 5,0 Prozent und bedingt die Eigenschaft der Schmelzbarkeit, der Schmiedbarkeit, der Schweiss-barkeit und der Härte. — Die Schmelzbarkeit nimmt mit dem Kohlenstoff-

Wedding, Darstellung des schmiedbaren

gehalte zu, so dass hoch gekohltes Eisen sich leicht in grossen Mengen schmelzen und als Gusseisen (Fonte de moulage, Fonte, Cast-iron, Foundry pig) verwerten lässt. Mit der Abnahme des Kohlenstoffes wächst die Dehnbarkeit, damit im Zusammenhang die Festigkeit des Eisens in hoher Temperatur welche die Schmiedbarkeit (Malleabilite Malleability) und die Schweiss-barkeit begründet.

Selbstverständlich können der Kohlenstoffgehalt und

die damit zusammenhängenden Eigenschaften beliebig abgestuft sein; in der Technik unterscheidet man aber nur zwei Gruppen von Eisen, je nachdem die Schmelzbarkeit oder die Schmiedbarkeit vorherrscht und nennt die erste Gruppe Roheisen, die zweite schmiedbares Eisen.

1. Roheisen. (Fer cru, Fonte crue, liaiv iron, Crude iron.)

Das Roheisen, so genannt, weil es das Hauptrohmaterial für das schmiedbare Eisen "ist und direkt aus Erzen durch Reduktion und Schmelzung mit Kohlung gewonnen wird, besitzt 2,3 bis 5,0 Proz. Kohlenstoff, der gebunden dem Eisen eine weisse Farbe erteilt, als Graphit ausgeschieden eine graue Farbe hervorruft. Da die Farbe also die Art der Kohlenstoffbeimengung erkennen lässt, so teilt man das Roheisen in zwei Hauptklassen, Weisses und Graues Eisen.

a)    Weisses Eisen. (Weisseisen, Fonte blanche, White pig-iron.) — Das Weisseisen enthält den Kohlenstoff stets gebunden, hat demnach eine metallisch-weisse Farbe, einen strahligen oder blätterigen Bruch, der oft dicht wie geflossen, aber niemals körnig erscheint. — Es ist sehr hart und spröde, so dass einzelne Sorten von der Feile nicht angegriffen werden, von geringer Festigkeit und nicht dehnbar. Es schmilzt bei 1000—1100° C., ist also leicht schmelzbar, bleibt aber dickflüssig und füllt die Gussform unvollständig aus, weshalb es zu Gussgegenständen nur Verwendung findet, wenn diese grosse Härte erhalten sollen. — Man unterscheidet mehrere Abstufungen von Weisseisen und bezeichnet sie nach der am Bruche sichtbaren Farbe und Struktur als Spiegeleisen (Fonte speculaire, F. miroitante, Specular-iron) mit grob-krystallinisch-blätterigem Gefüge, als Weisstrahliges mit krystallinisch-strahligem Bruch, als mattes oder grelles Weisseisen, wenn der Bruch eben und dicht ist.

b)    Graues Eisen. (Graueisen, Fonte grise, F. tendre, Grey pig-iron.) Das Graueisen enthält den Kohlenstoff grösstenteils als Graphit ausgeschieden und spielt in der Farbe seiner Bruchfiächen zwischen hellgrau und schwarz, während die Struktur immer körnig ist. Die hellgrauen Sorten haben ein feinkörniges Gefüge, sind weich, aber nicht mürbe und daher leicht zu bearbeiten, von erheblicher Festigkeit, aber nicht dehnbar. Die Schmelztemperatur des Graueisens liegt bei 1100 bis 1200° C., also höher als beim Weisseisen. Geschmolzen ist es aber sehr dünnflüssig, füllt mithin die Form gut aus; indem es sich im Augenblicke des Erstarrens zugleich etwas ausdehnt, liefert es scharfe Güsse und eignet sich daher als Gusseisen vorzüglich zu Gusszwecken. — Das dunkelgraue oder schwarze Eisen (Übergares Roheisen, Fonte noire, Flach pig-iron) ist von grobkörnigem, schuppig-krystallinischem Bruchansehen, weich und mürbe, von geringer Festigkeit und Gussfähigkeit, so dass es niemals absichtlich erzeugt wird.

Das graue und das weisse Eisen gemischt bilden das halbierte Eisen (Fonte truitee, Mottled iron); herrscht dabei das graue Eisen vor, so heisst es schwach halbiert; das Ansehen ist dann netzartig mit grösseren eingesprengten schwarzen Punkten; ist das weisse Eisen dahingegen vorwiegend, so nennt man es stark halbiert; das Ansehen ist weiss mit schwarzen Punkten, von kleinen Kügelchen des grauen Eisens herrührend.

Im geschmolzenen Eisen ist der Kohlenstoff stets aufgelöst enthalten, und da die Art, wie der Kohlenstoff im festen Eisen sich befindet, wesentlich von den Erstarrungsverhältnissen, sowie der Anwesenheit von Silizium und Mangan abhängt, und zwar so, dass bei langsamer Erstarrung der Kohlenstoff sich als Graphit abscheidet, während derselbe bei plötzlicher Abkühlung (Abschrecken) gebunden bleibt, so hat man hierin ein Mittel, sowohl graues Eisen in weisses (durch Abschrecken), als weisses in graues (durch langsames Abkühlen) zu verwandeln. Giesst man geschmolzenes Eisen in Formen aus guten Wärmeleitern, so schreckt sich die Oberfläche ab und bildet eine harte Rinde über einem weichen Kern, von oft beträchtlicher Dicke, oder es wird das Gusstück, wenn es klein ist, durch und durch hart. Die hiervon gemachte praktische Anwendung liefert den Plartguss (Fonte durcie, Chilled work).

Ausser dem Kohlenstoffe ist in dem Roheisen gewöhnlich noch eine Anzahl anderer Stoffe, namentlich: Silizium, Mangan, Phosphor, Schwefel, Titan, Molybdän, Vanadin, Chrom etc. enthalten, wovon namentlich die drei ersten die Eigenschaften wesentlich zum Nachteil ändern, während andere, z. B. Mangan nicht nachteilig einwirken. — Phosphor macht das Eisen dünnflüssiger und daher zu Kunstguss geeigneter, aber auch in hohem Grade härter und spröder und vermindert demnach die Festigkeit und die allgemeine Anwendbarkeit. — Von Schwefel (wenn sein Gehalt zwischen 0,1 und 0,5 °/o) wird das Eisen dickflüssig, also zu scharfen Güssen unbrauchbar, und da auch die Festigkeit vermindert wird, zu vielen anderen Zwecken unanwendbar. Silizium macht das Eisen dünnflüssiger, wirkt der Aufnahme des Kohlenstoffes entgegen und fördert daher die Ausscheidung desselben im Graueisen. Mangan hat die entgegengesetzte Wirkung.

2. Schmiedbares Eisen³).

das hochge-

nur

Enthält das Eisen weniger als 2,3 Prozent Kohlenstoff, so besitzt es die Eigenschaft, in der Wärme allmählich zu erweichen und eine teigige Beschaffenheit anzunehmen, welche sowohl eine leichte Formänderung durch äusseren Druck, als auch eine Verbindung einzelner Stücke durch Zusammenkneten ermöglicht, und also die mit der Kohlenstoffabnahme wachsende Ursache der Schmiedbarkeit und S chweissbark eit ist. Die Schmelztemperatur steigt in dem Maasse, als der Kohlenstoffgehalt sich vermindert, beträgt an der Grenze bei 2,3°/o etwa 1400° und bei 0,1 °/o über 1600°, so dass kohlte schmiedbare Eisen noch verhältnismässig leicht geschmolzen werden kann. — Bei einem Kohlenstoffgehalte zwischen etwa 0,6 bis 2,0 °/o ist das schmiedbare Eisen härtbar, d. h. wenn dasselbe auf Rotglut erhitzt und plötzlich z. B. durch Eintauchen in kaltes Wasser abgekühlt wird, nimmt es eine sehr grosse Härte an. Da dem Eisen mit weniger als 0,6 °/o Kohlenstoff die Härtbarkeit abgeht, so wird in der Technik auch der Unterschied zweier schmiedbarer Eisenarten dadurch betont, dass man das nicht härtbare kurzweg Schmiedeisen (Fer malleable, F. ductilei, Wrought iron, Malecible iron, Soft iron) und das härtbare Stahl (Acier, Steel) uennt.

Zur Gewinnung des schmiedbaren Eisens werden verschiedene Wege eingeschlagen, je nachdem man es direkt aus den Erzen durch Reduktion und Kohlung, oder aus dem Roheisen durch Entziehung von Kohlenstoff, oder aus kohlenstofffreiem Eisen durch Zuführung von Kohlenstoff darstellt. — Die erste Methode, die sog. Ren narbeit, hat keine technische Bedeutung, da sie nur äusserst selten zur Erzeugung kleiner Mengen verwendet wird.

Die zweite Methode, die sog. Erischarb eit, welche die Regel bildet, bezweckt die Verminderung des Kohlenstoffes im Roheisen durch Verbrennen mittelst Sauerstoff. Dieses Verbrennen wird entweder dadurch erreicht, dass man atmosphärische Luft auf das flüssige Eisen führt, oder durch das geschmolzene Eisen hindurchtreibt. Im ersteren Fall findet der Prozess entweder in einem offenen Herde (Herdfrischen), oder in einem geschlossenen Flammofen (Flammofenfrischen) statt; im zweiten Fall erfolgt die Einwirkung in einem Gefässe, durch dessen Boden die Luft (Wind) in das geschmolzene Metall geblasen Avird (Windfrischen).

Beim Herdfrischen werden Gusseisenstücke (Gänze) auf den Rand eines kleinen, viereckigen, vertieften, aus Gusseisenplatten (Zacken) gebildeten Herdes gelegt und von einem gegenüberstehenden Gebläse mit Hilfe von Brennmaterial (Holzkohlen oder gedörrtes Holz) tropfenweise eingeschmolzen. Durch dieses Einschmelzen wird nicht nur ein Teil Kohlenstoff direkt verbrannt, sondern es entsteht auch Eisenoxyd, welches nun wieder auf den noch vorhandenen Kohlenstoff durch Abgabe von Sauerstoff in der Art einwirkt, dass hiervon abermals ein Teil als Kohlenoxyd entweicht. Gleichzeitig bewirkt der Sauerstoff eine Oxydation verschiedener Beimengungen (Silizium, Phosphor, Mangan etc.), woraus sich eine Schlacke (Frischschlacke) bildet. Das Eisen sammelt sich im Herde in teigiger Beschaffenheit an und wird mit Brechstangen herausgehoben (Rohaufbrechen), um derselben Operation noch einmal oder mehreremale unterworfen zu werden. Zuletzt (beim Gar ein schmelzen) entsteht das gefrischte Eisen, welches als Klumpen (Luppe, Deul, Loupe, Masset, Loop, Lumps, Ball) aus dem Herde genommen wird (Gar aufbrechen). Die so gewonnene Luppe ist von schwammiger Beschaffenheit, ganz von Schlacke durchzogen und wird von letzterer durch kräftiges Pressen in Quetschmaschinen oder durch Hämmern unter schweren Hämmern oder durch Walzen befreit (Luppenzängen). Durch das Zusammenschweissen der einzelnen Eisenteile verliert die Luppe beim Zängen auch die schwammige Struktur und wird mehr homogen.

Das Eisenpuddein wird in Flammöfen (mitunter in rotierenden Öfen) in der Weise vorgenommen, dass nmn Gusseisen in der muldeartigen Vertiefung eines solchen Ofens von einer darauf stechenden Flamme, die in einem besonderen Feuerraum sich entwickelt, niederschmelzen lässt, und die an der Oberfläche entstehenden Eisenoxyde so lange unter die Masse rührt (Puddein, Puddler, Buddle), bis ein sandartiger Zustand die Verwandlung des Roheisens in Schmiedeisen anzeigt. Darauf werden bei gesteigerter Hitze mit Hilfe von Brechstangen und vermöge der entstandenen Schweissbarkeit grössere Klumpen oder Bälle (Luppen) gebildet und diese wie beim Herdfrischen dem Zängen unterworfen. Der Hauptvorteil des Puddelfrischens liegt in der Anwendung jeglichen Brennmaterials, da das Eisen nur mit der Flamme in Berührung kommt, in dem kontinuierlichen Betriebe und der grösseren Produktivität. — Es ist daher auch nach dem Herdfrischen das Puddeln die Regel in der Schmiedeeisengewinnung geworden.

Das Windfrischen wurde von Bessemer in England (1858) eingeführt und daher auch mit dem Namen Bessemern belegt. Zur Ausführung desselben wird Roheisen zuerst in Kupolöfen geschmolzen und darauf in bedeutenden Mengen (5000 bis 15000 kg) auf einmal in ein oben mit einer Öffnung (Mund) versehenes, bimförmiges Gefäss (Birne) eingegossen, welches mit einem Gebläse derart in Verbindung steht, dass der Wind von unten her, durch eine mit 7 bis 13 Löchern versehene Form in Strahlen verteilt, mit gehörigem Drucke in das Metall eintritt. Hierbei verbrennt Kohlenstoff, Silizium, Mangan und Eisen mit solcher Heftigkeit und Wärmeentwicklung, dass der ganze Entkohlungsprozess nur etwa 15 bis 18 Minuten in Anspruch nimmt und dass trotz der Entkohlung die ganze Eisenmasse flüssig bleibt und nach Beendigung des Prozesses aus der Birne ausgegossen werden kann. Zu dem Zwecke kippt man die Birne (daher Konvertor genannt) mittelst mechanischer Vorrichtungen um zwei horizontale Zapfen, so dass der Inhalt durch das Mundloch in eine grosse Giesspfanne fliesst, von welcher aus er dann in eiserne Formen (Ingots) von 4- oder 8eckiger am besten runder Gestalt gegossen wird, in welchen er zu Blöcken (Ingots) von 90 bis 700 kg Gewicht erstarrt. — Eine Ergänzung erfuhr der Bessemerprozess durch Thomas, dem es gelang, durch eine basische Zusammensetzung des sonst sauren Konvertorfutters auch die Beseitigung des Schwefels und Phosphors aus dem Eisen zu bewirken (Thomasieren, Thomasprozess, Thomaseisen 1878).

Um dem Bessemereisen den gewünschten Anteil von Kohlenstoff zu sichern, schlägt man zwei Methoden ein, indem man entweder mit der Entkohlung in einem genau abzupassenden Augenblicke auf hört (Schwedische Methode), oder indem man erst vollständig entkohlt und darauf durch Eingiessen von reinem, hochgekohltem Spiegeleisen die erforderliche Menge Kohlenstoff wieder hinzufügt (Englische Methode). —

Die Darstellung des schmiedbaren Eisens durch Zuführung von Kohlenstoff (Kohlung) beschränkt sich naturgemäss auf die Sorten mit höherem Kohlenstoffgehalt, also insbesondere auf Stahl, sofern der erwähnte englische Bessemerprozess ausser Betracht bleibt. — Die Kohlung erfolgt entweder durch Zusammenschmelzen von hochgekohltem mit kohlenstoffarmem Eisen, oder durch direkte Zuführung von Kohlenstoff.

Für den ersten Vorgang ist besonders das nach seinem Erfinder benannte Martin verfahren (Herdofenprozess) in Aufnahme gekommen, weil dasselbe nebenbei eine ausgiebige Verwendung von Alteisen (z. B. abgenutzten Eisenbahnschienen) uud Eisenabfall, Ausschusstücken etc. gestattet. Es besteht darin, dass man Roheisen in einem Flammofen bei hoher Temperatur flüssig hält und demselben portionenweise Schmiedeisen zusetzt, das sich darin auflöst. Die Menge beider Eisensorten wird dabei so bemessen, dass die richtige Durchschnittsmenge des Kohlenstoffes resultiert. Da die Einsätze in der Regel sehr bedeutend (bis 15 000 kg) sind, so liefert auch dieses Verfahren in kurzer Zeit sehr grosse Massen schmiedbares Eisen.

Zum Zwecke des Zementierens packt

Die Kohlung durch unmittelbare Zuführung von Kohlenstoff’ heisst Zementation und beruht auf der Thatsache, dass Eisen in Kohle eingehüllt und bei Abschluss der atmosphärischen Luft geglüht, begierig Kohlenstoff aufnimmt, und dass sich dieser infolge einer Molekularwanderung allmählich von aussen ins Innere fortpflanzt und so nach und nach die ganze Eisenmasse durchdringt, wobei die Menge und Verteilung des Kohlenstoffes durch die Zeit und Temperatur der Glühung bestimmt und geregelt wird, man kohlenstoffarme Eisenstäbe mit Holzkohle in Thonkasten ein, die in langen Flammöfen (Zementieröfen) im Glühen erhalten bleiben. Die nach genügender an Probestücken erkannter Kohlung aus den Kasten genommenen Stäbe zeigen auf der Bruchfläche ein grobblätteriges, strahlig angeordnetes Gefüge und auf der Oberfläche vielfach Blasen (Blasen stahl, Acier boursouffle, Jßlister-steel), welche von Gasen herrühren, die durch Einwirkung der Kohle auf eingesprengte

Oxydteilchen entstehen, bis an die Oberfläche Vordringen und bei weiterer Verarbeitung verschwinden.

Die schmiedbaren Eisensorten führen je nach ihrer Gewinnungsart folgende Bezeichnungen:

1.    Renneisen; Rennstahl.

2.    Frischeisen; Frischstahl, Herdstahl, Schmelzstahl, Mock, (Acier brut, A. de forge, Iiough steel).

3.    Puddeleisen; Puddelstahl (Acier puddle, Puddle-steel).

4.    Bessemereisen ; Bessemerstahl.

5.    Thomaseisen; Thomasstahl.

6.    Martineisen; Martinstahl.

7.    Zementeisen; Zementstahl, Kohlungsstahl, Brennstahl (Acier cemente, Cement-steel).

Diese Produkte zerfallen dadurch in verschiedene Klassen, dass ein Teil derselben (Bessemer-, Thomas-, Martineisen) auf flüssigem Wege, der andere Teil (Frisch-, Puddel-, Zementeisen), auf nicht flüssigem Wege gewonnen wird und seinen Zusammenhang erst infolge des Zusammenschweissens der Metallteilchen erhält. Auf Grund dieser Verschiedenheit in der Erzeugung hat man neuerdings der ersten Gattung den Namen: Flusseisen (Fer fondu, Ingot-iron) beziehungsweise Flusstahl (Acier fondu, Ingot-steel), der zweiten Gattung den Namen: Schweisseisen (Fer soude, Weld-iron) beziehungsweise Schweisstahl (Acier soude, Weid-steel) gegeben. — Die sämtlichen technisch verwerteten Eiseuarten sind demnach folgendermaassen klassifiziert:

Technisch verwertetes Eisen

leicht schmelzbar, nicht schmiedbar Roheisen

schmiedbar, schwer schmelzbar Schmiedbares Eisen

mit Graphit mit amorphem Kohlenstoff graues Roheisen weiss es Roheisen

in flüssigem Zustande erhalten Flusseisen

in nichtflüssigem Zustande erhalten

Schweisseis en

härtbar nicht härtbar härtbar nicht härtbar Flusstahl Fluss- Schweisstahl Schweiss-

schmiedeisen

schmiedeisen (kurz: Flusseisen) (kurz: Schweis seisen).

Die erstere Verbesserungsarbeit er-

Je nach der Art der Darstellung und der Wahl des Rohmaterials hat das rohe schmiedbare Eisen verschiedene Beschaffenheit und Qualität. (In letzterer Beziehung steht der Zementstahl z. B. deshalb oben an, weil zu seiner Herstellung das reinste Rohmaterial dient.) Die Ursache der ungleichmässigen Beschaffenheit liegt aber grösstenteils darin, dass der Kohlenstoff nicht vollkommen gleich verteilt und dass Schlacken- oder Oxydteile, Blasen u. dergl. eiugeschlossen geblieben sind. Das Eisen bedarf daher stets noch einer Verbesserung und zwar entweder durch mehrfach wiederholtes Erhitzen und Durchkneten oder vorsichtiges Umschmelzen, folgt in der Weise, dass man das Eisen zu Stangen ausschmiedet, diese mit einer Schere in kurze Stücke schneidet und daraus durch passendes Zusammenlegen sogenannte Packete oder Garben bildet. Diese Packete werden sodann in Schweissöfen bis zur Schweisshitze erwärmt und darauf unter Hämmern oder in einem Walzwerke wieder in Stäbe verwandelt, mit denen dieser Arbeitsprozess wiederholt wird. Die Operation heisst Raffinieren oder Gärben und liefert das raffinierte Eisen (Stabeisen; Fein-, Gärb-, Edelstahl, Acier raffine, Pefined steel). Das Umschmelzen zum Zwecke der Verbesserung findet nur beim Stahl Anwendung, erfolgt in Tiegeln mit 20—30 kg Inhalt und liefert den sogen. Gusstahl oder Tiegelstahl (Acier fondu au creuset, Crucible-steel, Cast-steel). Gewöhnlich in Stangen

ausgegossen, dient derselbe hauptsächlich zur Anfertigung von Werkzeugen (Werkzeugstahl).

Unter den verschiedenen Stahlsorten sind noch folgende bemerkenswert.

Damascener- oder damascierter Stahl. Dieser Stahl besteht aus einem Gemenge von mehr oder weniger regelmässig nebeneinanderliegenden Stahlteilen von verschiedenem Kohlenstoffgehalte, der deshalb, weil er an verschiedenen Stellen verschiedene Widerstandsfähigkeit gegen Ätzmittel besitzt, durch Säuren verschieden stark angegriffen wird und daher an glatt gemachten Stellen Zeichnungen (D a m a s t, Damascierung) bekommt. Er wurde ursprünglich durch Schmelzen von Schmiedeisen zwischen Blättern und Holzspänen in Tiegeln erhalten und heisst dann Wootz. Künstlich wird er dargestellt durch Zusammen-schweissen von Schmiedeisen mit Stahl in dünnen Lamellen, welche nach dem Schweissen durch Recken, Winden, Drehen, Wiederzusammenschweissen etc. ebenfalls die oben erwähnte Eigentümlichkeit in der Masse hervorbringen. — Der Damascener Stahl zeichnet sich durch eine sehr grosse Zähigkeit und Biegsamkeit aus und ist demnach für bestimmte Zwecke (Flintenröhren, Säbelklingen etc.) sehr geschätzt.

Silberstahl ist Stahl mit Vs °/o Silber zusammengeschmolzen und durch grosse Gleichmässigkeit der Masse zu ganz feinen Schneidwerkzeugen beliebt. Gewöhnlich ist der Silberstahl nur eine sehr feine Sorte Gusstahl ohne Silbergehalt. —

Wolframstahl ist eine Legierung von Stahl mit 1 bis 3°/o Wolfram. Die grosse Härte dieses Stahls ist bemerkenswert.

Nickelstahl oder Meteorstahl¹). Eisen und Nickel legieren sich leicht und fast in allen Verhältnissen, weshalb es nicht recht begreiflich ist, dass zur Darstellung des Nickelstahls so sehr komplizierte Vorschriften gegeben werden. Auch bei dieser Legierung scheint demnach die Güte des Stahls mehr von der durch das Umschmelzen hervorgebrachten Homogenität als von Nickelzusatz verursacht zu sein. Setzt man Flusseisen 4 bis 5°/o Nickel zu, so gewinnt man ein Produkt von ausserordentlicher Zähigkeit, das daher zu Panzerplatten Verwendung findet.

Zur Beurteilung der Beschaffenheit des schmiedbaren Eisens dient in erster Linie das auf dem frischen Bruch erkennbare Gefüge, weil dieses sowohl von der chemischen Zusammensetzung, als von der mechanischen Bearbeitung des Eisens abhängt. Ursprünglich ist dieses Gefüge stets ein krystallinisch-körniges mit lichtgrauer Farbe. Die Grösse des Kornes steht jedoch in Beziehung zu dem Kohlenstoff-, Mangan-, Wolfram-, Phosphor- u. s. w. Gehalte, indem die ersten drei ein feines und Phosphor ein grobes Korn hervorbringen. Daraus folgt, dass kohlenstofffreies Eisen (Stahl) ein feinkörniges, kohlenstoffarmes (Schmiedeisen) ein grobkörniges Gefüge besitzt, und dass das Gefüge um so feiner wird, je härter das Eisen ist. Die härteren Stahlsorten haben ein so feines Korn, dass die Bruchfläche sammtartig glanzlos erscheint und die Struktur nur unter dem Vergrösserungsglase zu erkennen ist. — Die Feinheit des Gefüges nimmt durch Hämmern, Walzen und Härten zu, weshalb öfter umgearbeitetes Eisen ein feineres Korn besitzt als gegossenes und unbearbeitetes, das gewöhnlich ein sehr grosses Korn zeigt. Das hochfeine Korn des harten Stahls rührt zum Teil von solcher mechanischer Bearbeitung her. — Wird das schmiedbare Eisen stark bis an die Schmelztemperatur erhitzt, so verwandelt sich das Gefüge wieder in ein grobkörniges mit starkem Glanz; in diesem Zu-

3) Ztschr. d. Y. d. Ing. 1895, S. 1353. — Stahl und Eisen 1892, S. 213. — Dinglers Journ. 284, 288; 288, 72; 292, 168; 296, 96, 298, 286.

Die Eigenschaften des Schmiedeisen werden ebenfalls durch fremde Beimischungen in nachteiliger Weise verändert. Die Anwesenheit von Schwefel oder Kupfer vermindert seine Festigkeit, namentlich in der Rotglühhitze, daher besonders seine Schmiedbarkeit und Schweissbarkeit. Schon 0,04°/o Schwefel und 0,T>°/o Kupfer macht das Eisen unbrauchbar. Man nennt diesen Fehler Rotbruch. — Kaltbrüchig, d. h. in der Kälte spröde und weniger fest, dahingegen leichter schweissbar, wird das Schmiedeisen namentlich durch einen Gehalt an Phosphor, der übrigens 0,5 °/o gross sein darf, bis er schädlich wird. Silizium (etwa 0,3 °/o) macht das Schmiedeisen spröder und härter, vermindert die Schweissbarkeit und Festigkeit und ist daher die Hauptursache des Faulbruchs. — Enthält das Eisen von der Darstellung her noch rohe (kohlenstoffreiche) Teile, so ist es hart und weder in der Wärme, noch in der Kälte gut zu bearbeiten: es heisst dann rohbrüchig. — Von der Fabrikation her hat das Eisen häufig noch andere Fehler, wovon die wichtigsten folgende sind. Waren im Innern desselben Schlackenteile vorhanden, die das Zusammen-schweisseh verhinderten, so entstehen die unganzen (Cendreux, Pailleux, Flawy) Stellen, welche Schiefer (Paille, Flaw) heissen, wenn sie sich bei der Verarbeitung ablösen (ab sc hiefern). Kleine unganze Stellen heissen Löcher, Aschlöcher, Äschel. Langrisse sind feine Spaltungen, die vom Walzen herrühren. —

Staude hat das Eisen die Dehnbarkeit und Schmiedbarkeit stark eingebüsst und heisst überhitzt oder verbrannt (Fer brule, Bumt iron). KohlenstofFarmes Eisen erleidet oft eine Gefügeänderung dadurch, dass sich die Eisenteilchen beim Schmieden oder Walzen in der Streckrichtung (also bei Stäben in der Längenrichtung) faserartig gruppieren und beim Bruch ein bandartiges Zusammenhängen zeigen. Solches Eisen heisst deshalb seh n ig (Fer tenace, Fibrous iron) und besitzt in der Sehnenrichtung eine grössere Zähigkeit als in der Querrichtung.

(Dass durch längere Zeit hindurch stattgehabte Erschütterungen, z. B. bei Ketten, Drahtseilen, Eisenbahnwagen-Achsen die Textur sich so verändert, dass ein feines Korn mit der Tendenz plötzlich zu brechen entsteht, ist bis jetzt nicht bewiesen.) — Eine dun kl e Farbe des Schmiedeisens soll stets glänzend, eine helle Farbe matt erscheinen.

Roh brüchiges Eisen (Fer cassant ä chaud, F. metis, Red short iron) hat eine dunkelgraue Farbe mit schwachem Glanz und eine fadige Textur.

Kalt brüchig es Eisen (Fer cassant ä froid, F. tendre, Gold short iron) zeigt eine hellweisse Farbe mit starkem Glanz und flache schuppige Körner.

Faulbrüchiges (haderiges) Eisen ist von sehr ungleichförmigem Ansehen; körnige Textur liegt neben faseriger.

Roh b'rüchiges Eisen ist dadurch ausgezeichnet, dass eine grobkörnige Textur mit weisser Farbe abwechselt mit feinkörniger Textur und dunkler Farbe.

Verbranntes Eisen (Fer brule, Bumt iron) ist erkennbar an dem grobkörnig-eckigen oder blättrigen Gefüge mit starkem Glanz.

Von grösster Bedeutung ist der Stahl deshalb, weil derselbe mit einem Kohlenstoffgehalt von 0,6 bis 2,0 Proz. nicht nur bei einer Schmelztemperatur von 1400° noch zu den giessbaren Metallen gehört, sondern ausserdem noch schmiedbar, schweissbar und härtbar ist. Die Härtbarkeit insbesondere macht den Stahl für alle Fälle höchst wertvoll, in welchen grosse Härte als Gebrauchseigenschaft gefordert wird (Werkzeuge). Die grösste Härte (Glashärte) nimmt derselbe an, wenn er rotglühend plötzlich abgekühlt wird. Wegen der mit der Glashärte zusammenfallenden grossen Sprödigkeit findet glasharter Stahl nur wenig Verwendung (Feilen sind glashart). Da es nun in der Natur dieses Metalles liegt, durch allmähliches Au wärmen an Härte (bis zur Natur härte abwärts) zu verlieren, so kann man mit Hilfe dieser Eigenschaft die Härte bis zu jedem beliebigen Grade zwischen den Grenzen der Glashärte und Naturhärte mindern (Nachlassen). Die Arbeit des Hartmachens (Härten, Tremper, Harden)¹) zerfällt daher in die drei Operationen des Erhitzens, Abkühlen s und W iederer wärmen s.

Das Erhitzen muss möglichst rasch aber gleichmässig bis zu einem Augenblicke erfolgen, wo der Stahl eine Kirschrotglut annimmt. Es wird entweder im Schmiedefeuer mit Holzkohlen oder bei kleinen Gegenständen in der Flamme einer Spiritus- oder Gaslampe oder, wenn eine grössere Anzahl auf einmal gehärtet werden soll (z. B. Nähnadeln), in Büchsen aus Thon, Eisen etc. vorgenommen, die in Muffelöfen erhitzt werden. Auch grosse Eisenstücke, welche sorgfältig gegen Oxydation zu schützen sind (z. B. Münzstempel u. dergl.) erhitzt man in Blechgefässen zwischen Kohle aus Leder. Zur Verhinderung der Oxydbildung dient auch ins Feuer geworfenes Kochsalz, sowie Seife oder Blutlaugensalz, womit das Arbeitsstück bestreut wird. Haben die zu härtenden Stücke sehr unregelmässige Profile, so empfiehlt sich das Erhitzen in geschmolzenem, rotglühendem Blei.

Die plötzliche Abkühlung beruht auf schneller Entziehung der Wärme, weshalb gute Wärmeleiter im allgemeinen sich besser zum Abkühlen eignen als schlechte. Fast immer dient dazu Wasser von gewöhnlicher Temperatur, in welchem der schnell eingetauchte erhitzte Stahl hin und her bewegt wird, um die Wasserdampfblasenbildung an der Stahloberfläche zu verhindern und den Stahl stets mit anderen Wasserteilen in Berührung zu bringen. In einzelnen Fällen kann es erwünscht sein, das Wasser in einem Strahl aufzuspritzen (Strahl- oder Spritzhärtung), z. B. bei Münzstempeln, Fräsen und hohlen Gegenständen, die inwendig zu härten sind. — Zur Beförderung der Härtung setzt man mitunter dem Wasser Substanzen zu, welche das Leitungsvermögen erhöhen (Kochsalz, Salmiak, Schwefelsäure etc. 2 bis 4 Proz.). Umgekehrt erfolgt in Kalkwasser, in Öl und Fetten (Vaselin) das Härten in geringerem Grade. So wie beim plötzlichen Abkühlen des flüssigen Roheisens der Kohlenstoff keine Zeit gewinnt, sich auszuscheiden, so scheint auch beim plötzlichen Abkühlen des Stahls die Zeit zu gering, um den Stahlteilchen genügend Gelegenheit zu geben, vollständig in ihre alte Lage zurückzukehren: deshalb bleiben sie in einem gespannten Zustande, der seinerseits wieder abhängt von dem Hitzegrade, bei dem die Härtung stattgefunden. Je grösser der Hitzegrad des Stahls und je schneller die Abkühlung ist, um so grösser wird die innere Spannung und infolgedessen die Härte und Sprödigkeit des Stahls ausfallen. Da nun andererseits offenbar dickere Stellen eines Stahlstückes sich langsamer abkühlen als dünnere, oder später eingebrachte Stellen sich auch später abkühlen und demnach eine andere (geringere) Spannung bekommen, so muss man beim Härten darauf sehen, dass alle Stellen sich gleichmässig und gleichzeitig abkühlen, dass sich also dünnere Stellen an demselben Stücke später abkühlen als dickere. Die dickeren Stellen werden darum zuerst, also voran ins Wasser getaucht (Rücken bei Rasiermessern und Säbelklingen u. s. w.).

Lässt man diese Regel unbeachtet, so können folgende Fälle eintreten : entweder geben die noch nicht gekühlten Teile der Ausdehnung der gekühlten Teile nach und beharren später in dieser Lage; dann ist die Folge eine Krümmung oder sonstige Form Veränderung, welche man das Werfen (Ziehen, ⁴

Verziehen, Dejeter, Warp, Distort) nennt (Feilen mit der flachen Seite aufs Wasser gebracht, werden an dieser Seite konvex), oder sie geben zwar nach, beharren aber bei ihrer eigenen nun eintretenden Abkühlung nicht in der Lage, sondern dehnen sich ebenfalls gewaltsam aus: dann tritt in der Regel ein Springen (Reissen, Bersten, Criquer, Crack, Clirik, Härterisse, Hartborsten, Crevasses, Criques, Gercures, Crack) oder oft ein vollständiges Abtrennen (Zerspringen) ein.

Ist Stahl mit Schmiedeisen belegt (z. B. bei Lochbeiteln), so drängt der Stahl beim Härten das Schmiedeisen vor sich her, bildet eine konvexe Seite, die man dadurch verhindern kann, dass man sie vorher beim Abschmieden etwas konkav macht. — An Stücken von beträchtlichen Dimensionen tritt beim Härten häufig schon an der Oberfläche eine Abkühlung mit Zusammenziehung ein, während das Innere noch glühend ist und einen Gegendruck ausübt, der die fest gewordene Kruste zerreisst.

Wichtig ist es, beim Härten des Stahls auf die Veränderung der Dimensionen Rücksicht zu nehmen, wenn diese nach dem Härten genau vorgeschriebene Grösse besitzen soll, wie z. B. bei Präg- und Lochstempeln, Matrizen, Bohrern verlangt wird. In solchen Fällen muss man diese und ähnliche Werkzeuge vorher soviel kleiner machen als der Ausdehnungskoeffizient vorschreibt, durchschnittlich um 3 °/c. — (Bei komplizierten Formen der Schneidstempel lässt man diese oft sogar ungehärtet, weil es schwer fällt, vorher die richtigen Dimensionen zu treffen.)

Das Anlassen (Recuire, Faire revenir, Temper Let-down) soll womöglich sofort nach dem Ablöschen vorgenommen werden, damit die Arbeitsstücke durch die grosse innere Spannung nicht platzen, Es erfolgt langsam auf eine Temperatur von 220 bis 330° in einem Holzkohlenfeuer oder in Flammen, die nicht rauchen am zweckmässigsten jedoch in heisser Luft, wenn es sich um grosse Gleichmässigkeit handelt. Da die Nachlasshärte von dem Erwärmungsgrade abhängt, so kommt es wesentlich auf die Erkennung des letzteren an.

Die Erscheinung, dass sich ein blankes Stahlstück beim Erwärmen mit einer äusserst dünnen Oxydschicht überzieht und je nach der Dicke dieser Haut verschiedene Farben annimmt, welche im inneren Zusammenhang mit dem Erwärmungsgrade stehen, bietet das einfachste und genügend sichere Merkmal für den Hitzegrad der Erwärmung. Diese Farben⁵) (Anlauffarben, Anlassfarben, Couleurs de recuit, Temperings colours) treten in folgender Weise hintereinander auf: Gelb, Rot, Violett, Blau. Jede von ihnen hat noch weitere Nüancen, wodurch folgende vollständigere Skala gebildet wird: Blassgelb, Goldgelb, Dnnkelgelb,—Morgenrot, Purpurrot, —Violett, —Hellblau, Dunkelblau, — Meergrün; oder Hellgelb, Dunkelgelb, Gelbbraun Braunrot, Purpurrot, Violett, — Kornblumenblau, Hellblau, Meergrün. Je nach der Bestimmung des Stahlstückes wird dann bis zu einer gewissen Farbe erwärmt, um den verlangten Grad der Härte zu erhalten. Wohl ist dabei zu beachten, dass nicht alle Stahlsorten bei gleichen Anlassfarben auch gleiche Härte erhalten, weshalb man versuchsweise erst die Beziehung zwischen Härte und Anlassfarben feststellen muss. Ebenso ist es unerlässlich, sofort nach Erscheinen der Farbe mit dem Erwärmen einzuhalten oder das Stahlstück abzukühlen (durch Eintauchen in Wasser), um ein sog. Nachlaufen, das eine weitere Härteabnahme veranlasst, zu verhindern.

Das Anlassen erfordert ebenso wie das Erhitzen und Ablöschen Umsicht und Geschick des Arbeiters: namentlich bei grossen Gegenständen ist es schwierig, der Oberfläche eine ganz gleichmässige Farbe zu geben. Manche Kunstgriffe kommen daher in Anwendung, z. B. erwärmte Platten, auf welche die Gegenstände geworfen werden, MetaJlmischungen, welche bei bestimmten Temperaturen schmelzen und in die man die Gegenstände dann eintaucht u. dgl.

Nachstehende kleine Tabelle enthält die Temperaturen für die verschiedenen Anlauffarben und die Verwendung des bei diesen Farben angelassenen Stahls.

221°— Blassgelb 232 — Goldgelb 243 — Dunkelgelb 254 — Morgenrot 265 — Purpurrot 277 — Violett 288 — Hellblau 316 —Dunkelblau

Zu chirurgischen Instrumenten, Rasiermessern, Werkzeugen, für Metallverarbeitung.

[ Holzverarbeitungswerkzeugen gewöhnlichen Schneidwaren.

Säbelklingen, Urfedern.

Holzsägen.

Um lange Gegenstände aus Stahl z. B. Uhrfedern möglichst gleichmässig zu härten und anzulassen bedient man sich mit Vorteil der Härte maschinell¹) bei welchen das Stahlband unmittelbar hintereinander durch ein glühendes Eisenrohr, dann durch Kühlwasser darauf durch Trockenkissen und endlich zum Anlassen über eine glühende Platte gezogen wird.

Sehr oft wendet man beim Stahlhärten sog. Härtepulver an. Die Zusammensetzung ist gewöhnlich so wunderbar und sinnlos, das eine Aufzählung hier höchst ungeeignet erscheinen muss. — Dahingegen ist darauf aufmerksam zu machen, dass die Oberflächenhärtung von Stahl mit Anwendung stickstoffhaltiger Kohle (Leder, Horn, Huf, Blutkohle etc.) oder Stickstoff-Kohlenstoffverbindungen, namentlich des sog. Blutlaugensalzes besser als mit gewöhnlicher Kohle von statten geht, weshalb solche Verbindungen als Grundlage für Härtepulver etc. zu nehmen sind.

II. Aluminium. (Aluminium, Aluminium.)⁶ 7)

Das Aluminium besitzt eine glänzende, silberähnliche weisse Farbe, die besonders durch Behandlung mit verdünnter Flusssäure (0,2 ° o) zum Vorschein kommt. Das Bruchanseheu des gegossenen Metalies ist grobfaserig, des geschmiedeten, gewalzten, oder gezogenen feinfaserig oder körnig mit Seidenglanz. Es schmilzt langsam in der Rotglut bei 600 bis 700°, wird sehr dünnflüssig und füllt die feinsten Vertiefungen der Gussform aus. Das Aluminium zeichnet sich durch grosse Dehnbarkeit aus, so dass man es durch Schmieden, Walzen, Drahtzieher], Prägen etc. leicht verarbeiten kann; die dabei allmählich entstehende Härte verschwindet durch Erwärmen bis 150°, bei welcher Temperatur es sich auch am besten walzen lässt. Dahingegen verschmiert dasselbe infolge der Weichheit die Feile und andere schneidende Werkzeuge (Säge, Bohrer etc.). Besonders bemerkenswerte Eigenschaften des Aluminiums sind noch das geringe spez. Gewicht von 2,65, seine grosse Widerstandsfähigkeit gegen die Einflüsse der Luft, des Wassers, des Schwefelwasserstoffes, der Kochsalzlösung und ähnlicher Lösungen, sowie aber seine Leichtlösigkeit in Laugen und Salzsäure, und endlich seine hohe Klangfähigkeit und die Leichtigkeit mit welcher es sich mit mehreren Metallen legiert. Da das Aluminium die guten Eigenschaften

Aluminium. — Nickel. — Kupfer.

17

nur im reinen Zustande besitzt, so kommt es möglichst rein in den Handel und zwar mit 99,9°/o als erste, mit 99,33 bis 99,61 °/o als zweite, mit 92,81 bis 97,65 °/o als dritte Qualität.

III. Nickel. (Nickel, Nickel.)¹)

Dem Nickel ist eine fast silberweisse Farbe, eine sehr hohe Politurfähigkeit sowie eine ausserordentliche Widerstandsfähigkeit gegen Luft, Wasser, verdünnte Säuren, Laugen n. s. w. eigentümlich. Es schmilzt bei 1390 bis 1420°, nimmt im geschmolzenen Zustande leicht Kohlenstoff auf, der dann einen blasigen Guss verursacht. Nur im reinen Zustande besitzt das Nickel die Eigenschaft einen blasenfreien Guss zu liefern und neben der Härte des Schmiedeisens eine sehr bedeutende Dehnbarkeit, so dass es sich zu dünnem Blech und Draht walzen und ziehen lässt, aus dem durch Prägen, Drücken, Biegen, etc. zahlreiche Gebrauchsgegenstände erzeugt werden. Mit Eisen und Stahl kann dasselbe zusammengeschweisst und dadurch ein Nickelplattiertes Eisen als ein vielseitig verwendbares Material gewonnen werden.

Das Nickel kommt entweder als Rohnickel (Gussnickel) mit Kohlenstoff, Silizium und verschiedenen anderen Verunreinigungen oder raffiniert d. h. durch einen besonderen Raffinationsprozess von allen Begleitern und Verunreinigungen befreit in den Handel.

IV. Kupfer. (Cuivre. C. rouge, Copper.)⁸ 9)

Das Kupfer ist das einzige im grossen dargestellte Metall von roter Farbe. Seine wichtigste Eigenschaft für die technische Verwendung ist die ausgezeichnete Dehnbarkeit, wodurch es befähigt wird, zu höchst dünnem Blech und Draht verarbeitet zu werden. Seine natürliche Härte ist gering, weshalb auch eine, übrigens leicht zu erzielende, hohe Politur nach kurzer Benutzung vergeht. Hämmern und Walzen in der Kälte macht das Kupfer härter und dadurch spröder; durch Ausglühen verschwindet jedoch die Sprödigkeit wieder. Beim Glühen überzieht es sich mit einer dicken Schicht Oxyd, der beim Schmieden als Kupferhammerschlag abfällt. Das Kupfer schmilzt bei etwa 1054° C. In geschmolzenem Zustande zeigt es eine grüne Farbe; in Formen gegossen dehnt es sich aus infolge einer Gasabsorption (steigt in der Form) und wird gewöhnlich porös und blasig. Es füllt auch wegen seiner Dickflüssigkeit die Formen nicht aus, weshalb es nicht zu Gussware zu verwenden ist. Vor dem Schmelzen ist es so spröde, dass es sich mit einem Hammer leicht zerschlagen lässt. Nur in reinem Zustande hat das Kupfer die ausgezeichneten Eigenschaften der Dehnbarkeit und damit verbundenen Festigkeit. Häufig ist es verunreinigt und dann meistens warm- oder kaltbrüchig. Reines Kupfer hat einen dichtkörnigen, durch regelmässige, dem regulären System angehörende Krystalle ausgezeichneten Bruch, der mitunter feinzackig, bei bearbeiteten Stücken sogar faserig wird. Am häufigsten ist das Kupfer mit Kohlenstoff (zu j un ges Kupfer) oder mit Kupferoxydul (übergares Kupfer, Cuivre cassant, Dry copper) verunreinigt. Zu junges Kupfer leidet an grosser Sprödigkeit, besonders in der Wärme (warmbrüchig), man erkennt es ziemlich sicher an der gelblich-roten, lachsähnlichen

Farbe und dem zackigen, stark glänzenden Brucbansehen. ist kaltbrüchig, von dichtem, mattem Gefüge und von bräunlichroter (ziegelroter) Farbe.

Übergares Kupfer

Das Kupfer findet sich zum Teil in der Natur gediegen, zum grössten Teil aber wird es aus Erzen gewonnen, in denen es an Schwefel gebunden (Kupferkies, Buntkupfererz, Fahlerz) oder mit Sauerstoff verbunden (Rotkupfererz), oder endlich als Salz (Kupferlasur, Malachit) vorhanden ist. Es wird ausgeschieden durch die komplizierte Reduktion mit Schmelzung, zunächst als Rohkupfer, welches noch beträchtliche Mengen Eisen, Schwefel etc. enthält. Von diesen Verunreinigungen wird es durch das Garmachen befreit, welches in dem Garherde (Rosetierherde) geschieht. Durch Oxydation und Schlackenbildung trennt man diese Beimischungen und gewinnt das Garkupfer. Indem man die Oberfläche des geschmolzenen Garkupfers mit kaltem Wasser besprengt und die dadurch erstarrte Kruste abreisst (Scheibenreissen, Spleissen), bekommt man unregelmässige runde Scheiben (Rosetten) von 0,3 bis 0,6 m im Durchmesser, welche als Rosettenkupfer (Cuivre rosette, Bose copper) schon Handelsware bilden. Dieses Kupfer ist gewöhnlich oxydulhaltig (übergar). Durch nochmaliges vorsichtiges Einschmelzen unter Kohle wird es h am m er gar. Das hammergare Kupfer wird in der Regel in eisernen Formen zu Barren gegossen und kommt so als Barren- oder Plattenkupfer in den Handel. Durch Wiederholung dieses Prozesses (Raffinieren) entsteht das feinste Kupfer (raffiniertes Kupfer, Best selected copper).

V. Zink. (Zinc, Zinc, Spetter).

Das Zink hat eine grauweisse, ins Bläuliche gehende Farbe, auf dem Bruche eine deutlich ausgebildete, krystallinische Textur mit starkem Glanz wie aus einzelnen glänzenden Blättern zusammengesetzt, und lässt sich gut polieren. Es schmilzt bei etwa 412° C., ist dünnflüssig und füllt in Formen gegossen diese auf das Vollständigste aus, und liefert sehr feine Abgüsse, weil es sich im Augenblicke des Erstarrens ausdehnt. Das Zink gehört zu den spröden Metallen und lässt sich durch Hammerschläge leicht zertrümmern; es ist weicher als Kupfer, so dass es die Feile verschmiert und die Politur bald verliert. Während bei einer Erwärmung von 200° C. das Zink so spröde ist, dass es sich im Mörser pulvern lässt, nimmt es bei 100—150° einen solchen Grad von Dehnbarkeit an, dass man es zu dünnem Blech auswalzen und zu Draht ausziehen kann. Dabei wird das blätterige Gefüge durch langsamen Druck zerstört und in ein feinkörniges verwandelt. Diese Dehnbarkeit wird aber durch Verunreinigung, namentlich mit Eisen, sehr vermindert.

In der Weissglühhitze verflüchtigt sich das Zink und lässt sich daher destillieren. Diese Eigenschaft wird bei der Darstellung und Reinigung desselben benutzt.

An der Luft und im Wasser überzieht sich das Zink

Der Feuchtigkeitsgrad im Holze richtet sich zunäch

D. Winkelmesser, Setzwage, Senkblei1).

Tedge) mit der Form in Verbindung steht, ausserdem

44KS

I. Von den Vorrichtungen zum Erwärmen.

B. Stosswerk, Druckwerk, Schmiedemaschine, Presse.

' ei

E. Fabrikation von Eisen- und Stahlstäben.

a,

B. Beisszange.

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Die Langlochbohrmaschinen werden gewöhnlich mit El

für Scbmiedeisen ein Zuschärfungswinkel von 51 0 u

n "Ti—' iijB

III. Von den schabenden Werkzeugen.

B. Anfertigung“ von Schraubenmuttern.

II. Verbindung durch Löten, Leimen, Kitten.

V. Verbindung durch Nägel, Dibbel, Niete, Schrauben

II. Von den Mitteln zur Hervorbringung eines Glanzes1).

IV. Konservierung des Holzes1).

nitersiicbui ud das feicliiaciei

Kesselsieisavassers.

¹

J Percy, Die Metallurgie, übertr. u. bearb. von F. Knapp u. H. Wedding, nebst Frgänzungsbänden. Braunschweig, 1864 bis 1888. — B. Kerl, Grundriss der allgemeinen Hüttenkunde. Leipzig, 1879. — B. Kerl, Handbuch der metallurg. Hüttenkunde. 2. Auflage. Leipzig, 1865. — Schnabel, Handbuch der Metallhüttenkunde. Berlin, 1894. — Stöizel, Metallurgie. Braunschweig, 1863—86. — Muspratt’s theoret. prakt. u. analyt. Chemie. Frei bearb. von Stohmann und Kerl. 4. Aufl. Braunschweig, 1886 u. s. w. — K. Karmarsch, Handbuch der mech. Technologie. 2 Bde. 5. Aufl. Hannover, 1876. — A. Kerpely, Fortschritte der Eisenhütten-Technik mit Anhang, enthalt, die Fortschritte der andern metallurg. Gewerbe. Leipzig. — Beckert u. Brand, Hüttenkunde. Stuttgart, 1895. — -) H. Wedding, Grundriss der Eisenhüttenkunde. 3. Aufl. Berlin, 1890. — Ledebur, Handbuch der Eisenhüttenkunde. Leipzig, 1894. — A. Ledebur, Das Roheisen in Bezug auf seine Verwendung zur Giesserei. 3. Aufl. Leipzig, 1891. — A. Petzholdt, Fabrikation, Prüfung und Übernahme von Eisenbahnmaterial. Wiesbaden, 1872. — Dürre, Wissenschaftlich techn. Handbuch des gesamten Eisengiesserei-Betriebs. 2 Bde. 2. Aufl. Leipzig, 1896. — Percy-Wedding, Eisenhüttenkunde. 2. Aufl. Braunschweig, 1893.

²

Eisens nebst Ergänzungen. Braunschweig, 1888. — Beckert, Leitfaden der Eisenhüttenkunde. Berlin, 1885. — Ledebur, Eisen und Stahl für gewerbliche Zwecke. Berlin, 1890. — Kerl, Grundriss der Eisenhüttenkunde. Leipzig, 1875.

³

Wedding, Darstellung des schmiedbaren Eisens Braunschweig, 1878 u. 1884.

⁴

Reiser, Das Härten des Stahles. Leipzig, 1881. Dingler’s Journ. 235, 183; 255. 1, 5, 6; 270, 141; 275, 188; 270, 525; 293. 287

⁵

Zeitschrift d. V. d. Ing. 1890, S. 238.

⁶

Gen. ind. 1860, S. 16. — ü) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1889, S. 301; 1890, S. 587 ;

⁷

1892, S. 1314; 1893, S. 166, 208, 596. Dingler’s Journ. 271, 129; 275, 246, 323; 281, 82; 284, 253; 290, 96; 295, 18.

⁸

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1885, S. 325; 1886, S. 1112; 1888, S. 326. Dingler’s Journ. 289, 55; 296, 84. — 2) c. Bischoff, Das Kupfer und seine Legierungen. Berlin 1865. — Ztschr. f. Berg-, Hütten- u. Sal.-Wesen. 1874 S. 283, 1874 S. 193, 1881 S. 235, 1886 S. 413. — Dinglers Journ. 262, 278.

⁹

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

An der Luft und im Wasser überzieht sich das Zink schnell mit einer Oxydschicht, die allerdings die unter derselben liegenden Teile lange gegen weitere Zerstörung schützt und dadurch eine lange Dauer des Zinks (bei Dachdeckungen z. B.) veranlasst. In Säuren löst sich Zink mit grosser Leichtigkeit zu giftigen Salzen auf.

Das Zink kommt nicht gediegen in der Natur vor, sondern wird aus den Zinkerzen gewonnen. Diese sind entweder Schwefel Verbindungen (Zinkblende) oder Sauerstoffverbindungen (das Rotzinkerz, Zinkoxyd mit Mangan und Eisenoxyd rot gefärbt) der Galmey (kohlensaures Zinkoxyd) und der Kieselgalmei oder das Kieselzinkerz.

Der Gewinnangsprozess zerfällt in zwei Teile, in die Röstung (zur Erzeugung von Zinkoxyd) und in die Reduktion (durch Kohle) mit Destillation in Retorten, Muffeln oder Röhren (belgische und schlesische Methode) oder in Tiegeln (englische Methode), welche das rohe Zink (Werkzink, Tropfzink) liefert, das zur Entfernung mechanisch beigemengter Verunreinigungen in Tiegeln oder gusseisernen Kesseln umgeschmolzen, in Stäben oder Platten gegossen, das Roh zink, Kaufzink liefert. Ein nochmaliges Umschmelzen bei gelinder Hitze veredelt das Zink (raffiniertes Zink).

VI. Zinn. (Etain, Tin)

Das Zinn zeichnet sich aus durch eine silberweisse Farbe, grosse Weichheit, so dass es sich zu dünnen Platten (Zinnfolie) auswalzen und schlagen lässt und die Feile leicht verschmiert, eine hohe Politurfähigkeit (Spiegelbeleg) und grosse Beständigkeit an der Luft, sowie Unauflöslichkeit in schwachen Säuren. Bei einer Temperatur von etwa 100° ist die Geschmeidigkeit am grössten; weiter erwärmt (auf etwa 200°) ist das Zinn mürbe, so dass es sich durch Hammerschläge oder Fallenlassen auf einen Stein zertrümmern lässt, wobei sich in der Regel Körner bilden. Der Bruch des Zinnes ist nicht kry-stallinisch ausgebildet, obwohl dieses Metall selbst im regulären System krystal-lisiert, sondern uneben, wie geflossen. Es schmilzt bei 235° C. und überzieht sich dabei schnell mit einer grauen Oxydschicht (Zin nkrätze), die bei längerem Erhitzen weiss wird und die sogenannte Zinnasche bildet. Geschmolzen ist das Zinn etwas dickflüssig und füllt die Formen nicht so gut aus, als wenn es mit Blei legiert wird. — Die Weichheit, Farbe und der Glanz des Zinns hängen wesentlich von seiner Reinheit ab, die sich durch ein eigentümliches Geräusch (Zinnschrei) zu erkennen giebt, welches beim Hin- und Herbiegen einer Zinnstange entsteht. Kupfer (l°/o) vermindert die Weichheit und beeinträchtigt die Farbe; Eisen, Blei, Arsenik machen ebenfalls die Farbe unansehnlich. — Das Zinn wird hüttenmännisch aus dem sogenannten Zinnstein oder Zinnerz (Zinnoxyd mit 78,6°/o Zinn) gewonnen, indem das Erz erst durch mechanische Aufbereitung (Wascharbeit) vom tauben Gestein getrennt und durch Röstung in Schwefel und Arsenmetalle zersetzt wird. Aus dem so vorbereiteten Erz (Zinnschliege) wird in Flamm- oder Schachtöfen durch Reduktion mit Kohle und Schmelzung das Zinn (Werkzinn, Steinzinn) abgeschieden. Das Werkzinn wird entweder durch Schäumen (Schmelzen und Eintauchen grüner Holzstangen in die geschmolzene Zinnmasse) oder durch Pauschen (Schmelzen und Ausgiessen auf eine schräge, mit glühenden Kohlen bedeckte Platte) raffiniert. Das raffinierte Zinn' gelangt in Blöcken (Blockzinn), Stangen (Stängeln) oder in zusammengerollten Platten (Rollenzinn) oder als Körnerzinn in den Handel. Das Zinn von der Insel Banca und der Halbinsel Malaca wird als das reinste geschätzt.

VII. Blei. (Plomb, Lead.)

Das Blei besitzt eine lichtgraue (bleigraue) Farbe, eine grosse Weichheit, so dass es die Feilen sofort verschmiert und auf Papier einen deutlich blaugrauen Strich macht. Es lässt sich mit einem Messer leicht schneiden; der frische Schnitt ist sehr glänzend, wird aber, der Luft ausgesetzt, bald matt, weil das Blei sich äusserst schnell oxydiert. Es lässt sich leicht zu dünnen Platten (Bleipapier) aus walzen und zu Draht ziehen und pressen. Der Bruch zeigt ein gleichartiges, gleichsam geschmolzenes Ansehen. Bis fast zum Schmelzen erhitzt lässt es sich wie Zinn durch Hammerschläge oder Herunter werfen auf einen harten Gegenstand leicht zertrümmern, wobei ein krystallinisch faseriges Gefüge zum Vorschein kommt. Bei 326° schmilzt es und überzieht sich dann bei Luftzutritt sehr schnell mit einer Oxydschicht, welche anfangs grau (Krätze, Cendre de plomb, Lead-ashes), darauf gelb (Glätte) und endlich rot (Mennige) wird. Es füllt, in Formen gegossen, diese gut aus. Eine bemerkenswerte Eigenschaft des Bleies ist sein grosses spez. Gewicht 11,445 und die Giftigkeit seiner Salze.

Der Bleiglanz wird auf zweierlei Weise ver-

Das Blei findet sich in der Natur höchst selten gediegen, sondern fast immer entweder geschwefelt (Bleiglanz) oder oxydiert als verschiedene Salze. Der Bleiglanz und das kohlensaure Bleioxyd (Weissbleierz bilden die Hauptmaterialien zur Bleigewinnung. Bei der Verhüttung des Weissbleierzes genügt eine einfache Reduktion durch Kohle zur Ausscheidung des Bleies, wenn nicht die gleichzeitige Gewinnung des dieses Erz begleitenden Silbers und Goldes den Prozess komplizierter macht, hüttet, entweder durch Röstarbeit oder durch Niederschlagsarbeit. Im ersteren Fall wird das durch Handscheidung abgesonderte, gepochte und durch Schlämmen von der Gebirgsart möglichst befreite Erz durch Rösten in Haufen, Stadeln oder Öfen grösstenteils entschwefelt und dann das beim Rösten gebildete Bleioxyd durch Kohle in Schachtöfen (K r u m m ö f e n) oder Flammöfen, reduziert. Bei der Niederschlagsarbeit wird das Erz mit granuliertem Roheisen (Eisengranalien) in Schachtöfen zusammengeschmolzen, wobei das Eisen sich mit dem Schwefel verbindet. — Die ersten Produkte der Bleiverhüttung sind das Werkblei und Kaufblei (Plumb d’oeuvre, Raw lead, Worhable lead). Letzteres ist Handelsware, das erstere wird wegen des Silbergehaltes noch auf Silber weiter verarbeitet und liefert das Frischblei (Weichblei, Plomb raffine, P. doux, jReßned lead). Kauf blei und Frischblei kommen in Mulden (Blöcken) gegossen auf den Markt.

VIII. Gold. (Or, Gold.)

Millimeter

Das Gold ist ausgezeichnet durch seine hochgelbe feurige Farbe, durch die hohe Politurfähigkeit und eine von keinem andern Metalle erreichte Dehnbarkeit, so dass sich Blätter (Blattgold, Goldschaum von Dicke daraus schlagen und die feinsten Drähte daraus ziehen lassen. Es ist ferner sehr weich und nächst Platin und dessen Begleitern Osmium und Iridium der schwerste Körper,    indem sein spezifisches Gewicht etwa 19,3 ist.    Es

gehört zu den sogen, edlen    Metallen,    d. h. zu den Metallen,    welche an    der

Luft, in Feuchtigkeit u. s. w. vollständig unveränderlich sind. Es schmilzt bei 1037° und hat dann eine bläulich grüne Farbe. Beim Erstarren zieht es sich zusammen und eignet sich demnach nicht zu Gusssachen. Das Gold verbindet sich nicht direkt mit Sauerstoff und wird weder von Säuren noch Alkalien angegriffen, jedoch von chlorentwickelnden Flüssigkeiten (Königswasser) leicht in Goldchlorid verwandelt. — Das Gold findet sich in der Natur nur regu-linisch (Gediegen-Gold,    Or nativ,    Native gold) und wird    daher auch    nur

durch mechanische Prozesse    gewonnen,    entweder durch Pochen    und Schlämmen

der Gangart (Waschgold, Or de lavage, Wash gold) oder durch Extraktion mit Quecksilber (Amalgamierung) und Entfernung des letzteren durch Glühen.

IX. Silber. (Argent, Silver.)

Das Silber zeichnet sich aus durch eine schöne, rein-weisse Farbe, durch Annahme einer hohen Politur und eine sehr grosse Dehnbarkeit, so dass sich daraus mit Leichtigkeit Blech walzen und schlagen (Blattsilber bis 4 5 ü 0 Dicke) und Draht ziehen lässt. Es ist weicher als Kupfer und hat ein spez. Gewicht von durchschnittlich 10,5. Das Silber gehört zu den edlen Metallen und läuft in der Luft nur braun oder schwarz an bei Gegenwart von schwefelhaltigen Ausdünstungen, die Schwefelsilber erzeugen. Es schmilzt bei etwa 950° C.; dabei oxydiert es sich nicht, sondern verschluckt Sauerstoff, der beim Erstarren unter knisterndem Geräusch und Auswerfen von Silberteilen wieder entweicht (Spritzen, Spratzen), so dass das Silber in Formen gegossen keine guten Abgüsse liefert. Bemerkenswert ist noch die Eigenschaft des Silbers, von schwachen Säuren nicht angegriffen zu werden; in Salpetersäure löst es sich aber leicht auf.

mm

Das Silber findet sich in der Natur hauptsächlich gediegen als Gediegen-Silber (Argent natif, Native silver) und in Verbindung mit Schwefel, Quecksilber und Chlor. Zur Gewinnung desselben werden ausser dem Gediegen-Silber noch hauptsächlich verwendet Silberglanz, (Glaserz) Sprödglaserz, (Schwarzgültigerz) Rotgültigerz, Weissgültigerz, Amalgam, Antimonsilber und Silberhornerz (Chlorsilber) und die silberhaltigen Blei-, Arsen- und Kupfererze. —

Die Extraktion des Silbers geschieht entweder dadurch, dass man die aufbereiteten Erze mit Blei zusammenschmilzt, wobei Schwefelblei und eine Bleisilberlegierung (W erkblei) entsteht, oder indem man eine Legierung mit Quecksilber (Amalgam) bildet. Durch Oxydation des Bleies auf dem Herde eines Flammofens (Treibherd) durch das sogen. Abtreiben (Treibarbeit) wird das Silber abgeschieden (Blicksilber) und bei dem Amalgamationsprozesses das Quecksilber durch Glühen von Silber abdestilliert. Durch eine wiederholte Treibarbeit in porösen Gefässen (Testen), in deren Wand das Bleioxyd mit anderen leichtflüssigen Bleilegierungen sich hineinzieht (Feinbrennen) wird dann das Silber in reines Silber (Fein silber, Brandsilber, Agent fin, Fine silver) verwandelt.

X. Platin. (Platine, Platinum.)

Das Platin ist insofern mit zu den technisch wichtigen Metallen zu rechnen als es Eigenschaften besitzt, welche es für gewisse Verwendungen unentbehrlich machen. Es gehört zu den edlen Metallen und ist ebenso unveränderlich gegen Luft, Feuchtigkeit, Säuren, Alkalien etc. als Gold, dagegen härter als dieses und von grösserer Festigkeit. Es ist so streng - flüssig, dass es nur in besonderen Feuerungsanlagen in kleinen Quantitäten geschmolzen werden kann, indem der Schmelzpunkt bei etwa 1770° C. liegt. In der Weissglühhitze ist es sch weissbar. Die Dehnbarkeit des Platins ist sehr bedeutend (wie Silber), so dass man sehr dünnes Blech und feinen Draht daraus hersteilen kann. Es hat von allen Metallen das höchste spezifische Gewicht, nämlich etwa 21,5. —

Das Platin wird aus dem Platinerz (rohes Platin, Platinsand) dadurch gewonnen, dass man diese Erze mit Königswasser auszieht, diese Auflösung mit Salmiak versetzt und das so gebildete Platinsalmiak glüht, wodurch regulinisches Platin (Platinschwamm, Platinmohr) entsteht, und diesen Schwamm in der Weissglühhitze zusammenschweisst.

B. Legierungen. (Alliage, Alloy)¹)

Es giebt in der Praxis der Metallverarbeitung eine Menge Fälle, wo das verwendete Metall bestimmte Eigenschaften besitzen muss oder besitzen soll, um den Ansprüchen zu genügen, die entweder der Arbeiter oder derjenige, der den fertigen Gegenstand in Gebrauch nimmt, daran stellt.

Die in den Gewerben verwendeten, einfachen Metalle genügen sehr oft diesen Bedingungen nicht. So ist das Kupfer bei allen seinen sonstigen ausgezeichneten Eigenschaften für die Giesserei vollständig unbrauchbar, weil es die Form schlecht ausfüllt und einen löcherigen Guss liefert. Das Zink lässt sich zwar sehr gut giessen, ist aber gegossen so spröde uud leicht zerbrechlich, dass man es nicht verwenden kann, wenn es auf Festigkeit ankommt.

Die feurig gelbe Farbe des Goldes, die schöne weisse Farbe des Silbers, und die Eigenschaft beider Metalle, sich nicht zu oxydieren, machen sie zu dem gesuchtesten Material für Schmuck und andere Luxusgegenstände; ihr hoher Preis macht sie dahingegen Wenigen zugänglich.

In solchen Fällen, wo nun einzelne einfache Metalle die gewünschten Eigenschaften nicht besitzen, hat man schon von altersher Mischungen aus verschiedenen Metallen hergestellt und die Zusammensetzung so gewählt, dass eine bestimmte Beschaffenheit in Bezug auf Härte, Festigkeit, Polierfähigkeit, Haltbarkeit, Gussfähigkeit, Farbe, Klangfähigkeit u. s. w. diese Mischungen auszeichnete. Dabei ist es allerdings bis heute noch nicht gelungen, Mischungen hervorzubringen, worin sich die Eigenschaften finden, die manches Metall allein besitzt. So giebt es keine Legierung von der roten Farbe des Kupfers, keine von dem spez. Gewicht und der feurigen Farbe des Goldes.

Diejenigen Mischungen, welche durch Zusammenschmelzen zweier oder mehrerer Metalle nach ausprobierten Verhältnissen entstehen oder auch nur Verbindungen mit Nichtmetallen (Phosphor, Silizium, Kohlenstoff etc.) bilden, nennt man Legierungen und, wenn Quecksilber mit angewendet wird, Amalgame. Man kann sie als isomorphe Mischungen¹ 2) ansehen, deren Zusammensetzung ohne Änderung der Form wechselt, und die entweder für sich vorhanden oder in dem Überschuss des einen oder andern Metalles aufgelöst sind.

Die letztere Annahme erklärt manche Erscheinungen, die bei der Darstellung der Legierungen Vorkommen. So verliert eine Legierung z. B. bei langsamer Abkühlung sehr oft ihre vollständig gleichartige Beschaffenheit: Dies kommt davon her, dass eine Mischung nach stöchiometrischen (chemischen) Verhältnissen sich aus der ganzen Masse mehr oder weniger ausscheidet (saigern), entweder, indem sie früher erstarrt als diese, oder länger flüssig bleibt. Das ungleiche spez. Gewicht an verschiedenen Stellen erklärt sich ebenfalls daraus.

Die Legierungen bilden aus oben angegebenen Gründen für die Metallarbeiter ein ebenso wichtiges Material, als die Metalle selbst. Es scheint deshalb nicht unzweckmässig, an dieser Stelle in geordneter Weise das zusammenzustellen, was von Wichtigkeit ist in Bezug auf die allgemeinen Eigenschaften derselben überhaupt und die Eigenschaften der gebräuchlichen Legierungen insbesondere, sowie die Methoden ihrer Darstellung und ihre Zusammensetzung anzugeben.

Was die Eigenschaften der Legierungen im allgemeinen anbetrifft, so kann natürlich nur von denjenigen hier die Rede sein, welche sich auf die Bearbeitung und die äussere Erscheinung (das Ansehen) derselben beziehen. Somit kommt in Betracht: die Schmelzbarkeit, Gussfähigkeit, Geschmeidigkeit, Farbe, Glanzfähigkeit und das spezifische Gewicht. Diese Eigenschaften sind grösstenteils von denjenigen sehr abweichend, welche die einzelnen Metalle besitzen, die in die Mischung gegangen sind, und dann auch besonders wieder bei gleichen Metallen von den Mischungsgewichtsverhältnissen abhängig.

Der Schmelzpunkt der Legierungen liegt nicht, wie man vermuten sollte, bei dem arithmetischen Mittel derjenigen der einzelnen Bestandteile, sondern in der Regel niedriger. Eine Legierung von 2 T. Wismuth, 1 T. Blei und 1 T. Zinn schmilzt bei 94°, während das Mittel der Schmelztemperaturen 286° beträgt. Messing aus 3 T. Kupfer und 1 T. Zink schmilzt bei 912°, obwohl das arithmetische Mittel 915° ist. Die Vorherbestimmung des Schmelzpunktes ist übrigens unmöglich, weil ein für alle Fälle ausreichendes Gesetz nicht be kannt ist.

Die Gussfähigkeit eines Metalles ist die Eigenschaft desselben, die Gussform gut auszufüllen und feine, möglichst vollkommen ausgebildete Abgüsse zu liefern. Diese Eigenschaft hängt zusammen mit der Dünnflüssigkeit, den Erstarrungsverhältnissen und dem Schwindmaasse. Die Legierungen liefern gewöhnlich hierin günstigere Resultate als die Einzelmetalle. Manche zu Güssen unbrauchbare Metalle erlangen oft durch einen geringen Zusatz eines andern Metalles eine ausgezeichnete Gussfähigkeit. Das zur Giesserei untaugliche Kupfer wird schon durch einen Zusatz von 1 Prozent Zink oder Zinn gussfähig, und wie fein sich Mischungen von Kupfer mit mehr Zinn (die Bronze) ausgiessen, ist bekannt genug. Letternmetall, Avelches grösstenteils aus Blei mit Antimon besteht, ist ein anderes Beispiel ausgezeichneter Gussfähigkeit.

Die Härte¹) vieler Legierungen ist in der Regel grösser als diejenige des weichsten Metalles, das darin enthalten ist. Bei der, aus Kupfer und Zinn bestehenden Legierung »Bronze« ist die Härte z. B. 32, während die Härte des Zinns nur 1,7 ist, Messing hat die Härte 30,8 und das darin enthaltene Zink 11,5.

Die Streckbarkeit, das ist diejenige Eigenschaft eines Metalles, sich zu Blech walzen oder schlagen oder zu Draht ziehen zu lassen, ist bei einer Legierung immer geringer als die des darin vorhandenen streckbarsten Metalles. Ein sehr streck- oder dehnbares Metall verliert daher durch Legieren mit einem spröden Metalle an Streckbarkeit. Beim Messing ist z. B. die Streckbarkeit geringer, als beim darin enthaltenen Kupfer und noch auffallender ist dies bei der Bronze der Fall, die fast gar nicht streckbar ist.

Die Fähigkeit, eine gute Politur anzunehmen, ist in der Regel bei Legierungen wegen ihrer Härte, und wenn die Masse gleichartig ist, ziemlich bedeutend. Mitunter sogar setzt man Legierungen zu dem Zwecke besonders zusammen, z. B. bei Anfertigung der Metallspiegel für physikalische Instrumente, wobei ein sehr hoher Glanz erzeugt werden muss.

Die Farbe der Legierungen hängt zunächst ab von der Farbe der in denselben vorhandenen Metalle. Mit Ausnahme des Kupfers und des Goldes, besitzen die anderen Metalle eine mehr oder weniger graue Farbe, die zwischen dem weissen Silber und dem grauschwarzen Gusseisen nüanciert. Diese Metalle, unter sich gemischt, behalten die graue Farbe bei. Ein Zusatz von Kupfer ändert aber ihre Farbe sehr bedeutend ab; sie variiert von Grau bis Rot durch alle Töne des Gelb. Ebenso wird die feurige gelbe Farbe des Goldes durch jede Beimischung blasser.

Das spezifische Gewicht der Legierungen liegt teils unter, teils über dem arithmetischen Mittel und nimmt im allgemeinen zu und ab mit der Zu-und Abnahme desselben bei den einzelnen Metallen. Es hängt aber sehr wesentlich mit den Mischungsverhältnissen zusammen, und zwar so, dass man es mitunter zur Bestimmung der Zusammensetzung benutzt. So ist z. B. das spez. Gewicht einer Legierung von 1 T. Blei und 3 T. Zinn — 7,944; von 2 T. Blei und 3 T. Zinn = 8,497; von 3 T. Blei und 3 T. Zinn = 8,864; von 5 T. Blei und 2 T. Zinn = 9,77 u. s. w.

Bei der Herstellung der Legierungen muss mit Umsicht verfahren werden, wenn die Mischung gut gelingen und eine durch und durch gleiche Beschaffenheit erzielt werden soll. Diese Umsicht bezieht sich zunächst auf die Wahl des Materials, ob dieses rein oder unrein, und in welchem Grade mit fremden Substanzen versehen ist. Bei der Darstellung von Messing z. B. liebt man es, altes Messing zuzusetzen. Aus der Farbe desselben kann man wohl ziemlich annähernd die Zusammensetzung erkennen und danach die Verwendbarkeit beurteilen; allein da man z. B. vor dem Einschmelzen die an demselben gewöhnlich vorhandenen Lötstellen nicht entfernt und demnach Zinn und Blei in Mischung bringt, wenn mit Schnellot gelötet gewesen ist, so bekommt die Legierung ganz andere Eigenschaften. Man sollte sich daher zur Regel machen, wenigstens immer dann reine Materialien zu nehmen, wenn die Verarbeitung der Legierung dadurch erleichtert wird. So unwesentlich es z. B. für ein Plätteisen aus Messing ist, ob das dazu genommene Material etwas Zinn oder Blei enthält, so wesentlich ist die Abwesenheit dieser Metalle für das Messing, welches zu Blech oder Draht bestimmt ist. Bei Anwendung solcher alten Legierungen soll man womöglich immer eine gewisse Menge reine Metalle zusetzen, um den Fehler, der durch nicht hingehörige Metalle entsteht, weniger gross zu machen. Bei den wertvollen Metallen, Gold und Silber, bestimmt man sogar durch »Proben« erst genau den sogenannten Feingehalt und danach die Zusätze.

Ferner muss bei der Darstellung der Legierung auf die Reihenfolge gesehen werden, in welcher man die Metalle zusetzt und besonders auf die Hitze Obacht gegeben werden, bei welcher die Schmelzung vor sich geht.

Es wäre in Bezug auf den ersten Punkt entschieden zu verwerfen, wenn man zuerst etwa die flüchtigen oder verbrennenden Metalle (Zink, Antimon etc.) oder solche, die sich leicht oxydieren und in Krätze verwandeln (Blei etc. in die Schmelzgefässe brächte und einschmölze und dann die anderen Zusätze machte, es sei denn, dass die Schmelztemperatur der Legierung sehr gering ist, oder die Mischung doch lange Zeit flüssig erhalten wird, wie unter anderem bei der Zinngiesserei. —- Gewöhnlich und am zweckmässigsten zerschlägt man das Rohmaterial in Stücke von passender Grösse und setzt alle Materialien gleichzeitig auf einmal oder in Chargen ein, weil sonst leicht Aufkochungen eintreten, die die Masse aus den Schmelzgefässen schleudern. Mitunter verfährt man auch anders, wie bei den einzelnen Legierungen angegeben werden soll, und gebraucht auch wohl besondere Kunstgriffe, um eine grosse Gleichförmigkeit zu erzielen.

Was die Hitze zum Schmelzen anbetrifft, so soll dieselbe im allgemeinen nicht höher getrieben werden, als zum Schmelzen erforderlich ist. Durch eine zu hohe Schmelzhitze wird nicht allein ein grösser Brennmaterialaufwand zur unnützen Notwendigkeit, sondern auch häufig die Gefahr der Zerstreuung, d. h. eine Entmischung entweder durch Verflüchtigung und Verbrennen oder durch

später eintretende Ausscheidung einzelner Metalle herbeigeführt. Es scheint auch sehr wahrscheinlich, dass manche Eigenschaften der Legierungen von zu grosser Schmelzhitze zu ihrem Nachteil beeinflusst werden. Bekanntlich hängt z. B. die Geschmeidigkeit des Zinks wesentlich mit ab von der Temperatur, bei der es geschmolzen wird, indem eine zu grosse Schmelzhitze das Zink spröder macht; ähnlich wirkt eine hohe Hitze auf manche Legierungen.

Beim Zusammenschmelzen der Metalle ist es überdies notwendig, soviel als möglich die atmosphärische Luft mit ihrem oxydierenden Sauerstoff abzuhalten, um die Bildung von Oxyd (Krätze, Schaum, Asche) zu vermeiden, weil dadurch, ausser einem Verlust an Metall, auch eine andere Zusammensetzung der Legierung entsteht. Wenn sich dieser Luft-Zutritt nicht vermeiden lässt, so hat man bei dem Abwägen der Materialien darauf insofern Rücksicht zu nehmen, als man von denjenigen Materialien, die sich sehr leicht oxydieren (Zink, Blei etc.) etwas mehr zusetzt. In vielen Fällen benutzt man selbst die reduzierende Eigenschaft, z. B. der Holzflammen, um die Oxydation ganz zu umgehen, oder bedeckt zu gleichem Zweck die schmelzenden Metalle mit Kohlenpulver.

Das Zusammenschmelzen der Metalle zu Legierungen wird in den sogenannten Schmelzöfen, selten, weil unzweckmässig, in eisernen Löffeln, vorgenommen. Erstere sind je nach dem Schmelzpunkt der Legierung, nach der auf einmal einzuschmelzenden Quantität, nach der Art der Weiterverarbeitung, nach dem Brennmaterial und manchen anderen Verhältnissen sehr verschieden und werden später bei den Giesserei-Utensilien behandelt werden.

Ausser einigen beim Stahl bereits genannten Legierungen *) (Wolframstahl, Nickelstahl etc.) werden Legierungen des Eisens selten erzeugt (Deltametall), während die anderen technisch-wichtigen Metalle unter sich in unzähligen Mischungen zur Anwendung gelangen. Wir müssen uns auf die wichtigsten und gebräuchlichsten derselben beschränken.

1. Kupferlegierungen²).

Das Kupfer hat die Eigenschaft sich mit einer Reihe von Metallen in den verschiedensten Verhältnissen durch Zusammen schmelzen auf das Innigste zu mischen und bildet daher die Grundlage einer grossen Anzahl von Legierungen, welche mit ebenso verschiedenen Eigenschaften ausgestattet sind und Kupferlegierungen genannt werden, wenn das Kupfer in dem Mengenverhältnisse überwiegt. Trotz der zahlreichen Benennungen, welche man den einzelnen Kupferlegierungen gegeben hat, lassen sich letztere doch in zwei grosse Klassen teilen. Ist in den Kupferlegierungen neben dem Kupfer das Zink vorherrschend, so heissen sie allgemein Gelbkupfer oder Messing; die anderen Legierungen führen gemeiniglich den Namen Bronze mit Sonderbenennung nach dem in demselben neben dem Kupfer vorkommenden wichtigsten Metall, daher der Name Zinnbronze, Aluminium bronze, Manganbronze etc. mit Unterabteilungen nach ihrem Gebrauchszwecke (Glocken-, Geschütz- etc. Bronze oder auch nach ihrer Erzeugung wie Phosphor bronze u. dgl.

l) Dinglers Journ. 114, 203; 250, 30, 47, 330. — Bischof, Das Kupfer und seine Legierungen. Berlin, 1865. — Percy-Wedding, Metallurgie, unter Kupfer. — Muspratt-Stoh-mann. 4. Aufl. Braunschweig, 1893, unter Kupfer. — Krupp, Legierungen. Wien, 1879. — Zeitschr. d, V. d. Ing. 1890 S, 214, — Dinglers Journ. 276, 477; 278, 430; 282.

a) Legierungen aus Kupfer und Zink.

Ein geringer Zinkzusatz zum Kupfer verändert schon dessen Farbe,

Kupfer und Zink lassen sich unter allen Verhältnissen zu homogenen Mischungen zusannnenschmelzen. Diese Mischungen haben sehr verschiedene Eigenschaften, die gebräuchlichen aber eine mehr oder weniger gelbe Farbe, so dass man sie sämtlich mit dem Namen Gelbkupfer (Cuivre jaune) bezeichnen kann.

indem diese einen Stich in’s Gelbe bekommt; bis zu etwa 14°/o Zink in der Masse bleibt diese rotgelbe Farbe, die bis 20 °/o bräunlichgelb, von da bis etwa 30°/o hellgelb wird. Über 30°/u hinaus nüanciert die Farbe wieder gelbrot, dann bei 48 °/ü etwa goldgelb, darauf nimmt die gelbe Farbe einen weisslichen Ton an (68°/oZink), der bei 70°/o grau wird. Die bei 75 °/o Zink entstehende hellbleigraue Farbe geht nun nach und nach in die bläulichweisse des Zinks über. Die Legierung von rot-(braun)-gelber Farbe führt den Namen Tombak oder rotes Messing (Rotguss, Tombac, Red brass); sie besteht aus 98 bis 8l°/o Kupfer und 2 bis 19°/o Zink, wovon aber die Mischungen zwischen 12 und 19°/o am häufigsten Anwendung finden. Wegen des grossen Kupfergehaltes ist Tombak die dehnbarste Legierung, weshalb es sich zu sehr dünnem Blech (Blättern, unechtes Blattgold) und zu Draht ausziehen lässt. Wegen der röteren Farbe eignet es sich vorzüglich zu Gegenständen, die vergoldet werden sollen. Es kommt unter sehr verschiedenen Namen vor (Pinchbeak, Pinschbeck, Semilor,MannheimerGold, Prinzmetall, Cuivre poli). — Diese Legierung ist häufig mit Kupfer und Blei, selten absichtlich, gewöhnlich durch Verwendung alten Kupfers oder Messings (mit Lötstellen oder Verzinnung) verunreinigt. Diese Verunreinigungen thun der Dehnbarkeit Eintrag. — Wenn dem Messing bis etwa 1,5°/o Eisen dadurch beigefügt wird, dass man letzteres in glühendem Zink auflöst, welches davon etwa 8,5 °/o aufnimmt, so entsteht das sehr zähe, feste nnd gussfähige Deltametall¹).

Ist die Legierung hellgelb, so heisst sie Messing (Laiton, Cuivre jaune, Brass, Yellow brass); sie enthält dann zwischen 24—36°/o Zink, aber durchschnittlich 30°/o Zink. Das Messing lässt sich noch sehr gut zu dünnem Blech walzen und schlagen (Rauschgold, Knittergold ¹ho — xl65 mm dick und zu Draht ziehen. Seine Härte ist grösser als die des Kupfers und des Tombaks, mit der Zeit aber wird es brüchig. Die Legierung mit 35—40°/o Zink lässt sich in der Glühhitze schmieden (schmiedbares Messing, Neumessing, Aichmetall, Sterrometall, Muntzmetall, Laiton malleable. M.untz’s metal, Yellow metal). Man macht davon namentlich zu Schiffsbeschlägen statt des Kupfers Anwendung. Das Gelbkupfer lässt sich leicht schmelzen (bei etwa 920°) und liefert gute Gussstücke, weil es die Form gut füllt. Häufig setzt man absichtlich etwas Zinn oder Blei zu; letzteres etwa ¹/2°/o zugesetzt, macht das Messing geeigneter zur Verarbeitung auf der Drehbank, ersteres vermehrt noch die Härte. Ein Zusatz von 1 bis 4°/o Aluminium erhöht wesentlich die Festigkeit und Gussfähigkeit. — Die Darstellung des Messings geschah früher durch Zusammenschmelzen von Kupfer mit Zinkerz (Galmei, Blende) und Kohlenzuschlag. Die höchst ungleiche, von der Reinheit und Zusammensetzung der Zinkerze abhängende Beschaffenheit dieses Stückmessings (Rohmessing) hat zur Folge, dass jetzt fast nur noch Messing durch Zusammenschmelzen von Kupfer und Zink in Tiegeln erhalten wird. Das geschmolzene Gut wird dann in Tafeln (Tafelmessing) oder in quadratische Stücke (Stückenmessing, Beckenmessing) gegossen, um weiter zu Blech und Draht verarbeitet zu werden. Das ³ zum Guss bestimmte Messing wird dahingegen direkt aus Kupfer, Zink und altem Messing zusammengeschmolzen. Oft bedient man sich auch der Flammöfen zum Einschmelzen des Messings, namentlich in den Messingblech- und Draht-Fabriken.

b) Legierungen des Kupfers mit Zinn¹).

Diejenige Gruppe von Legierungen, welche den Hauptverhältnissen nach aus Kupfer und Zinn bestehen, heisst Bronze (echte Bronze, Erz, Metall. Bronze, Bronce, Hard brass). Es ist demnach eine fehlerhafte Bezeichnung, wenn man Messinggegenstände mit dem Namen Bronze belegt, wie das häufig vorkommt, z. B. bei geprägten, gestanzten oder gepressten Gardinenhaltern und ähnlichen Verzierungen.

Die echte Bronze ist die älteste Kupferlegierung, denn in der Blütezeit der Griechen und Börner wurde ausser Zinn kein Zusatz gemacht; ebenso findet man in den Bronzen der Pfahlbauten kein Zink.

Kupfer und Zinn lassen sich zwar ebenfalls in allen möglichen Verhältnissen zusammen schmelzen; — nach dem Gehalte des einen Metalles sind aber die Eigenschaften dieser Legierung sehr verschieden.

Ein kleiner Zusatz von Zinn zum Kupfer giebt diesem schon die Fähigkeit, sich fein ausgiessen zu lassen, und beraubt es der Eigenschaft beim Giessen blasig und löcherig zu werden. Ist dieser Zusatz nicht grösser als zwischen 1 bis 10°/o, so behält die Legierung noch eine rote oder rotgelbe Farbe und eine solche Dehnbarkeit, dass sie sich hämmern und strecken lässt, namentlich in der Rotglühhitze, bekommt jedoch schon eine Härte, welche weit grösser als die des Kupfers ist.

Mit dem vergrösserten Zusatz von Zinn nimmt zunächst die rote Farbe immer mehr ab, so dass sie bei 12°/o orangegelb, bei 15°/o reingelb, bei 20°/o gelblichweiss, dann weiter ganz weiss, bei 50 bis 65°/o grauweiss und mit mehr als 65°/o wieder weiss und zinnähnlich wird.

Desgleichen wächst mit dem Zinngehalte bis 28°/o die Härte, die hier so gross ist, dass die Bronze von der Feile kaum angegriffen wird. Über 28°/o Zinn hinauf nimmt die Härte wieder allmählich ab bis zur Härte des Zinns. —

Die Dehnbarkeit vermindert sich im allgemeinen mit dem Zusatz von Zinn. Während sie unter 4,75 °/o Zinn so gross ist, dass sich die Bronze noch kalt strecken und dehnen lässt, wird letztere bei 15—20°/o Zinn stufenweise spröder und brüchiger bis zu 50°/o, von wo dann die Sprödigkeit wieder abnimmt.

Zu den allgemeinen Eigenschaften der Bronze gehören noch: Politurfähigkeit, hoher Klang und eine eigentümliche Veränderung, welche sich an der Oberfläche vollzieht, wenn sie der atmosphärischen Luft ausgesetzt wird.

Die Politurfähigkeit ist wegen des dichten, gleichmässigen, feinkörnigen Gefüges, das bei sorgfältiger Herstellung entsteht, sehr gross, die Politur ebenfalls wegen der Härte und der geringen Neigung, sich in trockener Luft zu oxydieren, sehr haltbar.

Der Klang ist rein, wenn die Bronze rein ist. Es ist demnach jeder Zusatz ein Fehler. Nur zu ordinären Glocken, Schellen u. s. w. wird wohl der Wohlfeilheit wegen der Masse etwas Zink und Blei zugesetzt. Eine Bei-

0 Dinglers Journal 85, 378; 114, 199; 184, 245; 253, 514; 256, 239. — Wagner, Die Metalle und ihre Verarbeitung. 1860. S. 302.

mischung von Silber ist vollständig verwerflich, weil Silber den Ton verschlechtert. Das in früheren Zeiten häufig von frommen Leuten zum Giessen von Glocken bereitwilligst hergegebene Silber ist daher auch von den mit den Eigenschaften der Glockenbronze vertrauten Glockengiessern nie in die Glocken gekommen.

Wenn Bronze längere Zeit im Freien der atmosphärischen Luft ausgesezt wird, so überzieht sie sich nach und nach mit Rost, der erst schmutzig-schwarzgrau, dann grünlich und endlich blaugrün wird und das bildet, was man die edle Patina, aes nobilis, auch wohl antike Patine und verde antico nennt. Dieser Überzug schützt durch seine Dichtigkeit nicht nur die Hauptmasse vor den weiteren Einwirkungen der Luft, sondern giebt ihr auch die so hoch geschätzte Farbe, welche namentlich an den alten Bronzestatuen so bewundert wird. Dass heutigen Tages diese echte Patina nicht mehr in solcher Schönheit entsteht, wird von verschiedenen Seiten verschieden erklärt¹). Einige führen die Erscheinung, dass die sich in der neueren Zeit bildende Patina schwärzer und unansehnlicher ist, auf den Rauch und Schwefelgehalt der Luft (durch Brennen der Steinkohle) zurück, andere suchen sie in der verschiedenen Zusammensetzung der Bronze, und wieder andere halten die Zeit der Einwirkung für zu kurz und durch Schmutzkrusten gehemmt. Dieser letzte Einwand scheint die grösste Wahrscheinlichkeit für sich zu haben, wenngleich auch die andern Ursachen mitwirken mögen. Die künstliche Beschleunigung in der Erzeugung dieses Überzuges durch Bepinseln oder Abwaschen mit mancherlei vorgeschlagenen Flüssigkeiten geschieht aber erfahrungsmässig immer auf Kosten seiner Schönheit.

Endlich ist noch eine Eigenschaft der Bronze zu erwähnen, welche unter Umständen für die Verarbeitung derselben wichtig werden kann, nämlich die Eigenschaft, vermöge welcher glühende Bronze in kaltes Wasser getaucht, bedeutend an Sprödigkeit verliert, also einen gewissen Grad von Hämmerbarkeit und Biegsamkeit bekommt. Dieses Abkühlen (Anlassen, Adoucieren, Tremper, Temper) wird mitunter sofort nach dem Guss vorgenommen, indem man die Form schnell abreisst und den Guss in kaltes Wasser bringt.

Die Verarbeitung der Bronze beschränkt sich aber dennoch fast nur auf das Giessen derselben mit einigen Nacharbeiten an dem Gusstücke. Nur in einem Fall, nämlich zur Anfertigung von Blech zu Schiffsbeschlägen wird nocli die Bronze ausgewalzt.

Die Verwendung derselben ist dahingegen eine so mannigfaltige, wie bei keiner andern Legierung, weil die verschiedenen Eigenschaften verschiedenen Gebrauchsbedingungen gerecht werden. Je nachdem die eine oder die andere Eigenschaft mehr in den Vordergrund zu treten hat, ist übrigens auch die Zusammensetzung verschieden, wie aus den später folgenden Tabellen ersichtlich wird.

Infolge ihrer Zähigkeit dient die Bronze zur Anfertigung von Geschützen und heisst dann Kanonenmetall, Geschützbronze oder Stückgut (Metal de canons, Bronze ä canon, Gunmetal).

Die Klangfähigkeit gewisser Kompositionen machen diese besonders geeignet zu Glocken, Schellen, Gongons etc.; dann nennt man die Bronze: Glockenmetall, Glockengut, Glockenspeise (Bronze ä cloches, Metal de chloches, Bell-metal). ⁴

Die Politurfähigkeit und eine damit verbundene vveisse Farbe lassen solche Bronze Verwendung finden zu Spiegeln für physikalische, astronomische und dergleichen Apparate: Spiegelmetall (Metal de miroirs, Speculum metal).

Seitdem man weiss, dass ein Zusatz von Phosphor der Zinnbronze infolge der dadurch hervorgebrachten Reduktion der Kupferoxyde eine besondere Zähigkeit verleiht, wird vielfach auch sogen. Phosphorbronze⁵) dadurch erzeugt, dass man der Mischung Phosphorzinn zusetzt, gewöhnlich 75 bis 80 Kupfer mit 25 bis 20 Phosphorzinn.

Da die Bronze sehr gussfähig ist, so werden aus ihr unzählige Gegenstände gegossen, von den grössten öffentlichen Denkmälern abwärts bis zu den kleinsten Schmucksachen, Nippes, Vasen, Uhrgehäuse u. s. w. Die dazu verwendete Bronze heisst Statuenbronze.

Ferner hat man Mas chinen bron ze zu einzelnen Maschinenteilen Lagern, Muttern etc.), Medaillenbronze, Münzbronze, Schiffsbronze zu Schiffsbeschlägen u. s. w.

In Bezug auf die Herstellung der Bronzelegierungen ist zunächst anzuführen, dass ihre Schmelzpunkte tiefer als die des Kupfers liegen und dass sehr leicht beim Erstarren ein Aussaigern, d. h. eine Ausscheidung zinnärmerer Legierungen stattfindet und zwar namentlich bei einer raschen Erstarrung, weshalb man bei Guss, wenn es auf grosse Homogenität ankommt, langsames Erstarren herbeizuführen sucht.

Ferner muss man beim Schmelzen berücksichtigen, dass das Zinn sich viel leichter oxydiert als das Kupfer und demnach so verfahren, dass man erst das Kupfer schmilzt und dann das Zinn geschmolzen zusetzt und zwar etwas mehr als in der fertigen Masse sein soll.

Das Schmelzen selbst wird je nach Bedürfnis in Tiegel- oder Flammöfen vorgenommen und zwar insofern mit Vorsicht, als man eine Oxydation zu vermeiden sucht durch Schmelzen unter Kohle und Abhaltung der Luft.

c) Legierungen des Kupfers mit Aluminium²).

Kupfer und Aluminium lassen sich zu Legierungen zusammenschmelzen, deren Eigenschaften denen der Zinnbronze so nahe kommen, dass man sie ebenfalls als Aluminiumbronze zu den Bronzen rechnet. Sie zeichnen sich durch grosse Gussfähigkeit, Festigkeit, Zähigkeit und Härte aus, wenn der Gehalt an Aluminium 10 °/o nicht überschreitet und lassen sich daher durch Giessen, Walzen, Schmieden, Pressen etc. gut verarbeiten. Die Farbe ist je nach der Zusammensetzung sehr verschieden; bei einem Zusatz von Aluminium von 3°/o, die des roten Goldes, von 5 °/o goldgelb, von 10 °/o gelb vom Gelben ins Weisse übergehend. Reine Aluminiumbronze widersteht ausserordentlich den Einflüssen der Luft, des Wassers, der Salzlösungen (Meerwasser, Sulfitlaugen etc.) und nimmt eine hohe dauernde Politur an. Besonders bemerkenswert ist noch ihr reiner Klang. Den vielen hervorragenden Eigenschaften entsprechend besitzt die Aluminiumbronze einen sehr grossen Verwendungskreis, am häufigsten bei einem Gehalte von 5 bis 10 °/o Aluminium mit einem Schmelzpunkt von etwa 950°. Die Erzeugung der Aluminiumbronze erfolgt entweder durch direktes Zusammenschmelzen oder auch vielfach bei der elektrolytischen Aluminiumgewinnung.

d) Legierungen des Kupfers mit Nickel und Zink (Neusilber). (Packfong Maillechort. Toutenaque, Argent d’Allemagne, Argent neuf, German silver, Pakfong, Tutenag, Alpaka, Electrum⁶).

Diejenigen Metallmischungen, welche der Hauptmenge nach aus Kupfer, Zink und Nickel, also aus Messing und Nickel bestehen, führen den allgemeinen Namen Neusilber, Argentan. Ausserdem giebt es noch eine Anzahl Benennungen für diese Legierung, welche entweder lokalen Ursprungs sind, oder bestimmte von dem einfachen Satz abweichende Zusammensetzungen bezeichnen, z. B. Pakfong, Weisskupfer, China-Silber, Maillechort, Melchior, Alfenid (Paris), Alpaka (Wien), Chri stofle-Metall, Peru-Silber.

Im allgemeinen entzieht auch das Nickel dem Kupfer seine rote Farbe, so dass ein Zusatz von 25°/o eine fast silberweisse Legierung liefert. Desgleichen macht Nickel die Farbe des Messings heller und verwandelt sie in eine weisse mit einem Stich ins Graue oder Graubraune. Trotz dieser gräulich-weissen Farbe ist Neusilber eine sehr gesuchte und viel verwendete Legierung, weil sie in Dehnbarkeit dem Messing wenig nachsteht, einen sehr schönen Glanz hat und eine hohe Politurfähigkeit. Ihre Härte ist etwas grösser als die des Messings und Silbers. Daher ist die Politur recht haltbar (soweit man das Neusilber vor Oxydation schützt). An der Luft hält sich der Glanz des Neusilbers bedeutend länger als der der Messings, weil es viel weniger leicht oxydiert wird. Auch wird es von Säuren weniger leicht als die anderen Kupfer-Zink-Legierungen angegriffen.

Da Argentan sich ausgezeichnet gut galvanisch versilbern lässt, so kommen eine Menge Argentanwaren so versilbert in den Handel, dass sie sich äusserlich von Silber nicht unterscheiden lassen.

Zur Bereitung des Neusilbers nimmt man nur Nickel in Würfeln (Würfelnickel) oder in schwammigem Zustande (Nickelschwamm). Kupfer und Zink werden in haselnussgrossen Stücken mit dem Nickel in Tiegel gebracht, deren Füllung etwa 5 bis 8 kg beträgt, so dass sich oben und unten etwas Kupfer befindet, und die Tiegel der Weissglühhitze im Wdndofen ausgesetzt, nachdem man die Masse mit Kohlenpulver bedeckt hat. Während des Schmelzens rührt man mit einem Eisenstabe öfters um. Unmittelbar vor dem Ausgiessen setzt man ein kleines Stück Zink zu, um die Massen etwas leichtgiessiger zu machen. Das Ausgiessen geschieht zwischen erwärmten eisernen Platten (Platteneingüssen), da sich Sand nicht bewährt hat.

Damit das Neusilber alle obengenannten guten Eigenschaften erhält, ist es notwendig, namentlich das Quantum Nickel richtig zu bestimmen und daher erforderlich, dies Metall auf seine Reinheit zu prüfen, weil es häufig bedeutende Mengen Eisen und Kupfer enthält.

2. Legierungen des Zinns mit Blei, Zink, Antimon u. s. w.

Das Zinn wird für technische Zwecke fast stets mit Blei legiert, weil es dadurch eine grössere Geschmeidigkeit und Giessfähigkeit erhält, und auch um den Zinnwaren eine grössere Billigkeit zu erteilen. Der letztere Grund hat nun freilich im Laufe der Zeit zu einem solchen Missbrauch geführt, dass trotz der fast in allen Ländern bestehenden gesetzlichen Vorschriften über die zulässige Menge Blei, das schöne Zinn sehr in Misskredit geraten ist, weil ein Zusatz von mehr als 30 Proz. als gesundheitsschädlich, also zur Anfertigung von Speisegeräten verwerflich erklärt werden muss. In Deutschland ist der Maximalgehalt an Blei auf 10 Proz. festgesetzt. — Das Blei giebt dem Zinn auch eine vermehrte Härte, so dass die Zinnbleilegierungen härter sind, als Blei und Zinn einzeln. — In gewissen Mengen zusammengesetzt, entsteht eine Legierung, welche einen hohen Glanz hat und als Fahluner Diamanten eine ausgedehnte Anwendung zu Theaterschmuck etc. findet.

Eine Zinn-Legierung, welche den Namen Britan ni am et all (Metal anglais, Metal britannique, JBritannia metal) führt, besteht wesentlich aus Zinn, Antimon, Zink und Kupfer. Sie hat eine bläulich-weisse Farbe, eine grössere Härte als Zinn und einen bedeutenden Grad von Politurfähigkeit. Darum findet sie nicht nur zu Essgeräten (Löffel, Salzfässer, Theekannen u. s. w.), sondern auch zu Leuchtern und ähnlichen Gegenständen, sodann zu Zapfenlagern u. s. w. Anwendung, zudem sie sowohl durch Guss als auch in Blech-form sich leicht verarbeiten lässt. Mötal d’Alger, Queensmetall, Weissmetall, Pewter sind Namen für Legierungen, die dem Britanniametalle fast gleich zusammengesetzt sind.

Der leichten Übersicht halber sind in der nun folgenden Tabelle die technisch wichtigsten Legierungen mit ihren Zusammensetzungen aufgezählt.

Tabelle der technisch-wichtigsten Legierungen.

Kupfer. Zink.

Zinu.

Blei.

I. Kupferlegierungen.

A. Gelbkupfer, a) Tombak.

1.    Rotes Tombak.....

2.    Pinschbeak......

3.    Chrysochalk......

4.    Oreide, auch Similor .

5.    Gusstomback......

6.    Tombak zur Vergold. (Talmi)

7.

8.

-slOOCOCOCOCOCOCO

wobo obibo

°l o. ^

of CO~ [>T O CO rjT |>T OC

I ’r-H T—I T—I f—I

1,6

b) Messing.

10.

12.

14.

CO    CO

HO Ö5 r-1 CO CO

© oT o co co co' o io io ,*o o

t>-C'-P^[>-COCOCOCO»OrtfCO

tooi^wcococototototo

OC Ol Ol jJi 03 J—    CO

bo'o'co b o b co to    Ol

2,0

3,05

1,35

2,52

1 bis 4 Eisen.

1 bis 4 Aluminium.

B. Bronze.

1. Glockenbronze zu Hausglocken zu Turmglocken . zu Uhrglocken . 4. Gong - gong- (tarn - tarn-) Metall

2.

3.

5.

6. Kanonenmetall

v.

8. Statuenbronze

9.

co co CO co GO -<l ^4 OCOOHOOOOfOOO

20

22

25

20

22

10

10. Statuenbronze

11.

12.

13. Bronze zu Schiffsblech

14.

15. Spiegelmetall

77

17. Medaillenbronze

16.

18.

19.

20. Maschinenbronze

21.

22.

23.

24.    Normalmassstäbe

25.    Phosphorbronze.

C. Neusilber.

1.    Gewöhnliches Neusilber .

2.    Chinesisches Neusilber .

3.    Chinesisches Guss-Neusilber

4.    Berliner Prima ....

„ Secunda .

„ Tertia ....

5.    Wiener Alfenide .    .

6.

Alpaka

7. Alfenide .

8.

II. Legierungen von Zinn mit Blei, Antimon n. dergl.

1.    Vierstempelig......

2.    Dreistempelig......

3.    Fünfpfündig.......

4.    Vierpfündig ......

5.    Zweistempelig......

6.    Zweipfündig.......

7.    Zinnbrillanten (Fahluner Dia

manten) ......

8.    Britanniametall......

9.

10.

11.

zu Theekannen Löffeln u. s. w 12. Weissguss zu Zapfenlagern .

„ Zapfenlagern .

„ Lokomotivachsen lagern

„ Kolbenringen .

„ Perkussionszündröhren .    .

13.

14.

15.

16.

17.    Pewter.......

18.    Kattundruckformen

III. Legierungen von Zink mit Zinn, Kupfer und Eisen etc.

1. Weisse Legierung.....

2.

3.    Antifriktionmetall .    .    .    .

4.    Zu Kattundruckwalzen .    .

| Kupfer.

Zink.

Zinn

Blei. !

84

75

73

90

98

95

85

84

90

88,5

82

90,25

OJOiCJOiCJOiÜi^tOOi O O O O W CO to Ol C5 Ol

COtOtObDCOCOtOWWbO OüiOOi^ O Cip O OI 'co'oo

32,6

32,6

10

2 Nickel. 2 Arsen.

13

tO OO

13

CM io CO CM CO

60

j 0,75 Phosphor.

20 Nickel.

22

11

25

20

25

9,5

1 Eisen.

)-*•

40

1,5

3,26

CD

50

66

76

85,6

91

85,5

67,53 — 83,5 ‘    —

42    42

83

78

52    38

50

33,3    15,98

48

32

18

10.4    Antimon.

0,5 Nickol. 7 Antim.

14.5    Antimon.

17,0

16,5

16

11

16

10

71

77

4 Ant. 1 Wismuth. 33,3 Wismuth.

1 Eisen.

3 Antimon.

5,61

78,24

15,98

Um einen Vergleich über die Haupteigenschaften der wichtigsten Metalle und ihrer Legierungen zu gewinnen, sind dieselben in der beigedruckten Tabelle in Mittelwerten nebeneinander gestellt.

Tabelle der Haupteigenschaften der Metalle.

Spez.

Gewicht

Härte

Absolute Festigkeit Schmelzpunkt in 0 nach Cels.

in kg pr. Dem

Roheisen, weisses „ graues , Schweisseisen . Flusseisen .

Stahl, weich . hart .    .

91,8

62,5

<1 GO CO

Üi o

6,0

59,8

665— 2410

'oo

„ Draht, weich hart

57,5

3000- 4000 3400— 4400 500—14615

1050—1100

1100—1200

1500—1600

1350—1450

1400

Aluminium

Nickel.....

Kupfer, weich .    .

n Draht, weich hart .

Ol    CO CO JO toO

►£> 'CO "cO    "GO "-<] 'o

17,3

CO

CO

IO

HA

5840— 6000 8250—12500 1000— 1200

1315— 2630

2745— 5075

600— 700 1400-1500

1054

Platin

Draht

K)    i—*■    >—*-

j—*■    co    jo

Vi    'bi    bji

Tombak.......

Messing, gegossen

Draht .    .    .    .

Deltametall, gegossen .

gewalzt Draht .    .

CG CO CO

CO !->• KJ >-*•    !-*• i--    >-*■

C>~J rfs. CO o    ^    J-“-

'go oo    'o

198

412

1315— 1560 229— 418 363— 474 64—    125

213— 235

1445

2650

2800

3650

3650

1263

3315

3400- 3700 5600— 6500

228

326

1037

950

1770

920

1015

950

Bronze .........

Aluminiumbronze.....

Phosphorbronze, gegossen .

Draht .    .    .

9800

Argentan

Draht

CO & CO CO

32,0

17,5

2250— 2785 4400— 6400 3000- 4000 5000— 8000

5150

7500

900

950

800—1300

C. Das Holz. (Bois, Wood¹).

Das Holz ist ein Produkt der Natur, das von derselben in einem für den technischen Gebrauch fertigen Zustande in den vieljährigen Pflanzen (Bäumen, Sträuchern) geliefert wird. — Kein einfacher Körper, sondern vielmehr aus ⁷

Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff zusammengesetzt, hat die Pflanze Organe zur Ernährung und zum Wachstum, welche je nach der Individualität mehr oder weniger lange Zeit thätig bleiben und sowohl eine Zunahme in der Länge als in der Dicke verursachen. Ursprünglich, sowohl im Keim als im Triebe der Pflanze, sind drei übereinander liegende Teile vorhanden. Im Innern (der Achse) liegt das Zellengebilde, welches Mark (Moelle, Pith) genannt wird; das Mark wird von einem cylinderförmigen Ring (Kambium- oder Verdickun gsring) umgeben, der zugleich eine Scheidewand zwischen dem Mark und dem äusseren dritten Teil der Pflanze (der Rinde, Ecorce, Bark) bildet.

Indem einerseits das Mark gewöhnlich nach einiger Zeit eintrocknet und zusammenschrumpft und daher einen nur mit diesen eingetrockneten Zellenhäuten ausgefüllten Raum (die Markröhre) als Achse der Pflanze zurücklässt, werden andererseits vom Verdickungsringe aus nach der Markröhre zugekehrt, Holzteile und nach der Rinde zu Bastteile gebildet. Zwischen Holz und Bast bleibt jederzeit ein dünner Mantel vom Kambium erhalten, der zur Zeit der Vegetationsthätigkeit nach innen neue Elemente des Holzes, nach aussen neue Bastorgane absetzt und dadurch das Dickenwachstum der Pflanzen vermittelt. Zum Unterschiede von der ursprünglichen Rinde wird dieses Bastgewebe auch Innenrinde oder Safthaut genannt.

Bei den Bäumen des gemässigten und nördlichen Klimas findet ein Stillstand im Wachstum fast ausnahmslos statt. Bei ihnen bildet sich daher der Holzring in Perioden, die man auf dem Holzquerschnitte durch diejenigen zentrischen Ringe erkennt, welche Jahrringe (Couches, Zones ligneuses, Cercles annuels, Annual rings) genannt werden, weil die Wachstumsperiode gewöhnlich jährlich einmal eintritt und eine Schicht ansetzt.

Das Holz besteht aus drei Gewebsarten, die nach ihrer physiologischen Aufgabe als Leitungsgewebe, Festigungsgewebe und Speichergewebe benannt Averden. Das Leitungsgewebe besteht aus dünnwandigen, weitlumigen, langgestreckten Organen, in denen das Wasser mit den darin gelösten Nährstoffen von den Wurzeln bis an die Blätter emporsteigt. Bei den Nadelbäumen nennt man diese Organe Leitungsfasern; bei den Laubhölzern treten dazu noch Gefässe, deren übereinanderstehende Glieder durch Auflösung der Querwände zu einer zusammenhängenden Röhre verschmolzen sind. Im Querschnitte erscheinen die weiten Innenräume der Gefässe als Poren. Die Länge der Fasern und der Gefässe schwankt zwischen 0,5 bis 6 mm. Das Festigungsgewebe dagegen besteht aus dickwandigen, englumigen Fasern und hat die mechanischen Aufgaben des Baumes (Tragen der eigenen Last, Widerstand gegen Sturm u. dergl.) zu lösen. Das Speichergewebe ist aus lebenden kurzen Zellen zusammengesetzt, in denen Nahrungsmittel (Stärkemehl, Zucker, Öle, Eiweissstoffe) für späteren Bedarf aufgespeichert werden, bildet einesteils die sogenannten Markstrahlen oder Spiegel (Rayons medullaires, Medullary rays) und kommt anderenteils bei Laubhölzern auch noch in der Nähe der Gefässe oder als peripherisch verlaufende Schichten vor.

Der Baum bildet diese drei Gewebsarten zeitlich und örtlich nach seinem

Bedarf aus.

Forstl. Flora von Deutschland und Österreich. Leipzig u. Heidelberg, 1872. — F. Exner, Die inechan. Eigenschaften d. Hölzer. I. Wien, 1871. — Printz, Die Bau- und Nutzhölzer. Weimar, 1886. — R. Hartig, Anatomie der Holzpflanzen und Physiologie der Pflanzen. Berlin, 1891. — R. Hartig, Die anatomischeu Unterscheidungsmerkmale der wichtigeren in Deutschland wachsender Hölzer. München, 1890.

Im Frühjahr, wenn die neue Belaubung entsteht, entwickeln sich zunächst reichlich Leitungsgewebe, damit den neuen Blättern genügender Ersatz für das verdunstende Wasser zu Teil werde. Deshalb findet sich das leichte, weiche Leitungsgewebe vorzugsweise in dem Frühjahrsholz. Dagegen bleibt die Ausbildung des dickwandigen Festigungsgewebes im Frühjahr zurück, weil in dieser Zeit die neue Belaubung noch unvollkommen thätig, die Tage noch kurz und die Wärme noch gering ist; sie erfolgt erst später kräftiger und ist der Grund, dass das Herbstholz von dem Frühjahrsholz deutlich zu unterscheiden ist. Frühlingsholz und Herbstholz zusammen geben sich als Jahrringe (Couches, Zones ligneuses, Cercles annuels, Annual rings), am deutlichsten auf dem Querschnitte der Bäume zu erkennen.

Bei ein- und derselben Holzart hängen Schwere, Festigkeit und mehrere andere Eigenschaften von dem Verhältnisse ab, in welchem die genannten Gewebs-arten innerhalb der Jahrringe zu einander stehen. Bedarf ein Baum infolge seines Standes und seiner weit herabhängenden Krone grosser Wassermengen, so bildet er relativ mehr Leitungsgewebe als Festigungsgewebe aus, und sein Holz ist deshalb leichter als das Holz eines Baumes, der im geschlossenen Bestände nur eine hochansetzende kleine Krone besitzt und nur wenig Wasser verdunstet. Deshalb haben im allgemeinen die Bäume mit sehr breiten Jahrringen, da sie meistens in lichter Stellung gewachsen sind, leichteres Holz, als solche die im geschlossenen Walde mit engen Ringen erwachsen. Ist dahingegen die Breitringigkeit Folge sehr guten Bodens, so ist solches Holz schwerer als das Holz von Bäumen, deren Jahresringe wegen geringer Bodengüte schmal sind. — In den Tropen, in denen sich die Holzbildung während der Regenzeit vollzieht, wo also die feuchte Luft die Verdunstung und die Bildung der Leitungsorgane beeinträchtigt, entsteht in der Regel sehr schweres Holz. — Demgemäss ist die Breite der Jahrringe an sich kein sicherer Maasstab für die Beurteilung der Holzgüte. — Bei manchen Holzarten wird in der Jugend schwereres Holz erzeugt als im Alter (Eiche, Buche) bei anderen Holzarten (z. B. Birke) ist es umgekehrt und bei den Nadelholzbäumen hängt die Holzschwere ganz von den äusseren Verhältnissen ab, je nachdem die Verdunstung oder die Ernährung begünstigt wird.

Bei den meisten Baumarten findet nach einer Reihe von Jahren eine nachträgliche Veränderung des Holzes statt, die als Verkernung bezeichnet wird und im wesentlichen im Absterben der Speichergewebe und im Auf hören der Wasserleitungsfähigkeit des Holzes begründet ist. Entweder geht damit das Wasser aus dem Innern der Leitungsorgane überhaupt verloren und bleibt nur das in den Zellenwänden vorhandene zurück (Fichte, Tanne, Kiefer) oder der Wassergehalt vermindert sich nur etwas gegen den Splint (Buche) oder er nimmt im Laufe der Jahre wieder zu, so dass das innere Holz (Kern, Kernholz, Coer, Bois perfait, Heart, Heartivood) mehr Wasser enthält als das äussere (Splint; Splintholz, Aubier, Aubour, Album, Sap-wood) z. B. bei der Eiche. Die Eigenschaften des Holzes ändern sich bei der Verkernung aber auch noch in anderer Beziehung. Da das Speichergewebe des Kernes nach dem Tode keine Nährstoffe mehr enthält, so ist es weniger für Pilze und Insektenfrass geeignet als der Splint. — Bei der Verkernung treten ferner auch Gerbstoffe und deren Derivate, sowie Harze etc. in die Wandungssubstanz der Holzzelle, sowie in den Innenraum ein. Die ersteren, welche in den Blättern erzeugt werden, wandern durch die Markstrahlen nach innen und lagern sich im innersten Splintringe ab. Dadurch wird das Holz substanzreicher, also ebenfalls schwerer, härter und widerstandsfähiger gegen Zerstörung und erhält charakteristische Färbungen.

Wenn man einen Holzstamm mit einer Ebene rechtwinklig zur Markröhre, mit einer zweiten Ebene durch die Markröhre, also radial zerschneidet und zugleich die Rinde fortnimmt, so treten alle Organe so zum Vorschein, dass man in den meisten Fällen mit Hilfe einer Lupe jedenfalls in Dünnschnitten unter dem Mikroskop leicht erkennen kann, was um so wichtiger ist, als man durch diese äusseren Merkmale, die jeder Pflanze eigentümlich sind, auf die Abstammung, also den Baum, zurückschliessen und die Haupteigenschaften des Holzes bestimmen kann. Zu diesem Zwecke mag Fig. 1 dienen, welche einen radial ausgeschnittenen entrindeten Teil einer dreijährigen Eiche darstellt.

sSUm

mm

ui

rPlM

i.

Die Fläche a i i heisst die Hirn fläche, Hirnseite oder das Hirnende, (Bois de bout, Pinwaij, Crossway of the yrciin, Cross yrain)', die Fläche a i a wird die Spiegelfläche (Bois de maille) genannt. Die durch jene Schnitte zum Vorschein kommenden Holzflächen heissen beim Schnitt a i i

KS|

A d er-

Fig. 1.

Hirnholz, beim Schnitte aia Spiegelholz und zwar in der Richtung der Fasern Langholz (Bois de fil 6left wood) und in der Richtung querüber Querholz; holz (Planliway of the drain) bezeichnet im Gegensatz zum Hirn holz überhaupt die mit den Fasern parallelen Holzflächen.

In der Figur 1 bezeichnet a a die Markröhre, b grosse, c, c kleine Markstrahlen auf der Spiegelfläche, d, d grosse, e kleine Strahlen in der Tangentialansicht, f Ringgefässe, g, g g Frühlingsporenkreise, h radial verlaufende Ge-fässe (Spiegel), i, i, i Zellfasern beziehungsweise Herbstholz, also i g und g g Jahrringe.

In den allerseltensten Fällen wächst ein Baum so regelmässig, dass alle eben beschriebenen Organe in Lage, Gestalt, Grösse u. s. w. gleich sind.

Da die Grösse der Jahrringe von dem Maasse des Wachstums abhängt, so folgt schon hieraus die Abhängigkeit derselben von den Wachstumsbedingungen (Klima, Stand, Boden, Witterung u. s. w.). So hat man beispielsweise gefunden bei der Esche Jahrringe von 1,5 bis 12,0 mm Breite, bei der Erle 2 bis 4 mm, beim Taxus 0,5 bis 1,2 mm, bei der Buche 1 bis 4 mm. Selbst ein einzelner Jahrring hat an verschiedenen Stellen ungleiche Breite und wird dann exzentrisch. Diese grösste Breite eines Jahrringes erzeugt ein Baum stets an der Seite, welche die grösste mechanische Leistung zu vollziehen hat, also z. B. auf der dem herrschenden Winde entgegengesetzten Seite weil sie unter dem Drucke des gebogenen Baumes steht. Am schiefstehenden Stamm ist die Unterseite die gefährdete. Der Seitenast der Fichte, Tanne, Kiefer hat auf der Unterseite breitere und festere Ringe (sog. Rotholz), damit die Herabbiegung verhindert wird. Kleinwelligkeit der Jahrringe entsteht durch das Aufreissen der Rinde, indem in einem Rindenspalte die Breite der Jahrringe infolge der Abnahme des Rindendruckes zunimmt. Sodann werden an denjenigen Stellen, wo etwa Verletzungen (durch Hagelschlag, Schälen etc.) stattgefunden haben, die Jahrringe ebenfalls mitunter sehr bedeutend breiter, desgleichen an der Seite, wo der Stamm frei ist von dem Bestände, welcher an den anderen Stellen den Baum umgiebt, weil dann durch stärkeres Ansetzen von Zweigen ein schnelleres "Wachsen in der Dicke erfolgt. — Mitunter gehen die um die Markröhre rund erscheinenden Jahrringe allmählich in Wellenlinien über und liefern interessante Zeichnungen. — So giebt denn die Beschaffenheit der Jahrringe auch mancherlei Auskunft über die Lebensgeschichte des Baumes und besonders über die technischen Eigenschaften des Holzes. (Siehe weiter unten.)

Ebenso unregelmässig als die Holzringe bilden sich natürlich die Holzfasern, da sich ja die ersteren aus diesen zusammensetzen. Die Fasern laufen daher selten mit der Markröhre parallel, folgen vielmehr der Ausdehnung und Verengung der Ringe und werden daher in einem Tangentialschnitte, wenn dieser nicht zu kurz ist, zum Teil querabgeschnitten (über den Span geschnitten), so dass sie hier mit ihren Enden erscheinen. Häufig nehmen die Fasern sogar einen zickzackartigen Verlauf, so dass sie wellenförmig erscheinen und in ihrer Gesamtheit hübsche Zeichnungen darbieten. Dieser Wuchs heisst wimmerig und erscheint oft infolge des Durchsetzens der Markstrahlen. Fichten-Resonanzholz aus Böhmen zeigt diese Erscheinung sehr oft. — Besonders weicht der Wuchs von der Regelmässigkeit ab, wenn starke Verletzungen (Abbrechen von Ästen) oder Verkrüppelungen stattgefunden haben. Es bilden sich dann verworrene Verschlingungen, die in ihrem Querschnitte die beliebten Zeichnungen

—    Masern, Fladern (Madrure, Bois madre, Speclüed-wood, Curledwood)

—    (Fladerholz) darstellen (Ungarische Esche, Birkenmaser, Pfeifenköpfe). — Steigen die Fasern nach schlanken Schraubenlinien in dem Stamm in die Höhe, so nennt man das Holz dreh wüchsig.

In gleicher Weise wie die Fasern, laufen auch die Gefässe.

Holzfasern und Gefässe kommen ausserdem nicht nur in den verschiedensten Grössen vor, sondern wie bereits oben dargelegt wurde, ist auch das Verteilungsverhältnis zwischen beiden höchst wechselnd. Bezüglich der Grösse unterscheidet man in der Holztechnik nach Nördlinger folgende Abstufungen:

Klasse

0, sehr grob: Bignonia apurensis.

1,    grob: Stieleiche.

1— 2, grob bis gröblich: Jungfernrebe.

2,    gröblich: gemeine Ulme.

2— 3, gröblich: bis mittel: Zürgelbaum.

3,    mittel: Seekreuzdorn.

3— 4, mittel bis ziemlich fein: Gemeiner Bohnenbaum.

4,    ziemlich feiu: Gemeiner Ahorn.

4— 5, ziemlich fein bis fein: Pulverholz.

5,    fein, Eisbeer.

5— 6, fein bis sehr fein: Gemeine Syringe.

6,    sehr fein: Pfaffenkäppchen.

7,    äusserst fein: Stechpalme.

Die Mark strahlen oder Spiegel weichen desgleichen ausserordentlich in Grösse, Gestalt und Lage von einander ab. Nichtsdestoweniger charakterisieren sie das Holz derart, dass sie zum Erkennen einer Holzart oft allein genügen. Die Zahl der Markstrahlen auf einer Flächeneinheit ist ebenfalls und sogar bei ein und demselben Holz sehr variierend auch in vielen Fällen wegeu der Kleinheit derselben mit Bestimmtheit gar nicht anzugeben. In Bezug auf die Dimensionen der Spiegel stellt Nördlinger folgende Klassen auf.

a) Für die Breite (Höhe):

Klasse 1.

11

2.

91

3.

91

4.

99

5.

Breite über 160 mna (öfters fusshoch): Waldrebe. „ etwa 160    „

50    „

5 „

2 „

: Gemeine Erle.

11

11

91

6.

11

91

7.

91

8.

11

PP

: Stieleiche.

: Rotbuche.

: Zwetschgenbaum. : Spitzahorn.

: Esche.

(kaum sichtbar) : Buchsbaum.

b) Für die Dicke (Breite):

Klasse 1. Dicke etwa 1

mm (sehr dick)

„ (dick)

„ (ziemlich dick)

„    0,05    „    (mittel)

„    0,025    „    (fein)

,.    0,015    „    (sehr fein)

Über die Zahl der Spiegel, gezählt in der Richtung der Jahrringe, kann folgende kleine Tabelle nach Karmarsch eine Andeutung gewähren.

Es finden sich auf 24 mm:

2.

3.

4.

5.

6.

ZD

: Gemeine Erle.

: Gemeiner Ahorn. : Eisbeer.

: Weide.

100—120 Spiegel bei Linde, Ahorn, Birke, Kirschbaum, (Rot- und Weissbuchen,

120—140

130—160

150—200

wovon nur 10—15 mit freiem Auge sichtbar). „ Apfelbaum, Esche, Mahagoni.

„ Tanne, Fichte, Weide.

„ Schwarzebenholz, Eiche, (wovon nur 5—15 mit freiem Auge sichtbar).

200—240

11

beim Birnbaum.

Besonderen Einfluss auf die Spaltbarkeit haben noch

Die eigentümliche anatomische Beschaffenheit des Holzes, die Zusammensetzung desselben aus nebeneinander liegenden Fasern und Röhren, die Struktur (Textur, Texture) macht es erklärlich, warum ein Holzstück in der Richtung des Faserlaufes, z. B. durch Eintreiben eines Keiles leicht getrennt werden kann, während der Widerstand in der Ebene rechtwinklig zu den Fasern ein besonders grosser ist. — Im ersten Fall sind nur die Zellen wände von einander zu reissen, während im zweiten Fall die Holzsubstanz geteilt werden muss, was eine grössere Kraft verlangt (Unterschied beim Hobeln auf Langholz und Hirnholz). Die leichte Teilbarkeit in der Richtung der Fasern begründet auch diejenige Eigenschaft, welche unter der Benennung Spaltbarkeit (Fissibilitö, Fente, Gleavage) sehr bekannt und viel zur Abtrennung von Holzstücken in Anwendung ist (Spalten und Behauen mit Axt oder Beil). Indem die Spiegel die Holzmasse vom Mark bis zur Rinde durchsetzen und die einzelnen Holzfaserbündel von einander trennen, tragen sie sehr viel zur Spaltbarkeit bei, d. h. sie sind die Ursache, weshalb das Holz unter sonst gleichen Umständen sich am leichtesten in der radialen Richtung spalten lässt. — Die Trennung in der Richtung der Jahrringe erfolgt durchschnittlich um Vs schwieriger als in der Richtung der Spiegel.

Härte, Federkraft und Feuchtigkeitsgrad des Holzes. Sehr weiche Hölzer (Linde) spalten schwer, weil sich das spaltende Werkzeug darin versenkt. Sehr harte Hölzer sind aber auch schwerspaltig, weil das Werkzeug nicht gut ein-dringen kann. Mittelharte Hölzer sind daher in der Regel gutspaltig. — Die Federkraft unterstützt das Spalten insofern, als die durch das Spaltwerkzeug entstandene Kluft sich leichter vergrössert, weil die Spaltflächen vermöge der

Federung ein grösseres Bestreben haben, sich gerade zu richten. — Die Feuchtigkeit beeinflusst die Spaltbarkeit in der Art, als in den meisten Fällen ein höherer Feuchtigkeitsgrad dieselbe vergrössert (weshalb im Frühling gefälltes, saftreiches Holz leichter spaltet als im Herbst gefälltes).

Um von dem Grade der Spaltbarkeit einen Begriff zu bekommen, kann folgende Übersicht sehr nützlich sein.

Äusserst schwerspaltig sind: Buchsbaum, Hartriegel, Vogelbeerbaum, wilde Kirsche, Erlenbaum.

Sehr schwerspaltig sind: Massholder, gemeine Birke, Weissbuche, Mehlbeerbaum, Weissdorn, Akazie, Ulme.

Schwerspaltig sind: Gemeiner Ahorn, Spitzahorn, Spindelbaum, Esche, Elsbeerbaum, Syringe.

Etwas schwerspaltig sind: Schwarzföhre, Zwetschgenbaum.

Ziemlich leichtspaltig sind: Nussbaum, Lärche, Hollunder, Rotbuche.

Leichtspaltig sind: Silberahorn, Rosskastanie, Erle, Haselnuss, gemeine Föhre, Aspe, Stieleiche, Traubeneiche, Weide, Linde.

Sehr leichtspaltig sind: Tanne, Fichte, Weymouthskiefer.

Äusserst leichtspaltig sind: Silberpappel, kanadische Pappel.

Die Festigkeit (Force, Strength) des Holzes im allgemeinen ist ebenfalls wegen des eigentümlichen Gefüges, das fast nicht an zwei Stellen eines Stückes gleich ist, höchst verschieden und zwar nicht nur bei den einzelnen Holzarten, sondern selbst bei jeder Holzart an verschiedenen Stellen sehr variierend. Gewöhnlich hat das Kernholz eine grössere Festigkeit als Splintholz, trockenes eine grössere als feuchtes. Die Hölzer der Tropen sind im Durchschnitte von bedeutend grösserer Widerstandsfähigkeit gegen Trennung der Teile als die Hölzer des gemässigten Klimas. Diese grössere Festigkeit steht ohne Frage mit dem spezifischen Gewicht, also mit der Fäsermasse der Hölzer in solchem Zusammenhang, dass jene mit dieser wächst.

Auch das spezifische Gewicht des Holzes ist für die Verwendung desselben von grosser Bedeutung (Hausgerät etc.). Im Vergleich zu dem spezifischen Gewicht der technisch - wichtigeren Metalle (selbst Aluminium mit 2,6 spez. Gewicht nicht ausgeschlossen) ist es sehr gering, da als das höchste spezifische Gewicht des Holzes etwa dasjenige des Pockholzes mit 1,3 angesehen werden kann (Kegelkugel), während als das durchschnittlich niedrigste im lufttrockenen Zustande das der Linde mit 0,462 hinzustellen ist. Zu den schwersten Hölzern gehören ferner noch: Grenadillholz (braun Eisen-) mit 1,213, (schwarz Eisen-) mit 1,283, Ebenholz mit 1,259, Buchsbaum mit 0,971, Königsholz mit 1,024; zu den leichteren: Bleistiftholz mit 0,5, Pappel mit 0,442, Weide mit 0,511. ⁸

Mit der anatomischen Beschaffenheit des Holzes steht ebenfalls die Elas-ticität desselben, d. h. die innere Kraft, vermöge welcher Verkürzungen, Verlängerungen oder Verdrehungen, nach Beseitigung der diese erzeugenden Kräfte,, wieder aufgehoben werden, im Zusammenhang und ist deshalb auch höchst verschieden. Die Elasticitätsgrenze tritt in der Regel ein bei ¹/s bis V3 des Zerreissungsgewichtes, wie aus folgender Zusammenstellung (nach Karmarsch)¹) hervorgeht.

Die Belastung an der Elasticitätsgrenze beträgt auf 1 qcm in kg

Die

Verlängerung

bei Eschenholz „ Ulmenbolz Eichenholz Fichtenholz Tannenholz „ Lärchenholz „ Buchenholz

Die Federkraft des Holzes ist ebenfalls von Klima, Boden, Standort besonders abhängig (Resonanzholz von der Fichte in Bayern und Böhmen) und steht gewöhnlich bei einem Holze im graden Verhältnisse zu seinem spezifischen Gewicht. — Nördlinger¹) nimmt folgende 6 Klassen als Einteilung für den Elasticitätsgrad.

Klasse 1. Äusserst elastisch: Ebenholz, Teckholz.

„    2. Sehr elastisch: Silberahorn, gemeine Akazie (Robinia).

„    3. Elastisch: Linde, Aspe, Birke, Tulpenbaum, Ulme, Kussbaum.

„    4. Ziemlich elastisch: Eiche, Buche, Fichte, Esche, gemeiner Ahorn.

„    5. Schwach elastisch: Lärche, Erle, Hainbuche, Tanne.

„    6. Sehr schwach elastisch: gemeine Föhre, Kanadische Pappel, Silber

pappel, Weisserie, eschenblättriger Ahorn.

Die einzige Eigenschaft des Holzes, welche einen geringen Ersatz für die gänzlich fehlende Dehnbarkeit (im Sinne dieser Eigenschaft bei den Metallen) bietet, ist die Biegsamkeit (Flexibilitö, Flexibility), d. h. diejenige Eigenschaft, durch welche man Holzstäbe krümmen und nachher in der gekrümmten Lage erhalten kann (gebogene Radreifen aus einem Stück, gebogene Möbeln, gebogene Späne zu Schachteln, gebogenes Schiffsbauholz etc.). Die Verbiegung überschreitet die Elasticitätsgrenze und vernichtet einen Teil der Federkraft; die Form Veränderung durch Benutzung der Biegsamkeit erfordert daher eine Kraft, die grösser ist als diejenige, bei welcher die Elasticitätsgrenze erreicht wird und kleiner als diejenige, bei welcher der Bruch erfolgt. Um das Verhältnis der Biegsamkeit bei einzelnen Hölzern auszudrücken, gebraucht man bequem die Zahlen, welche die Gewichtseinheit angeben, durch welche Stäbe von gleicher Länge und gleichem Querschnitte um die gleiche Grösse durchgebogen werden.

Diese Verhältniszahlen sind:

für Fichtenholz .

,, Tannenholz .

„ Buchenholz .

„ Eichenholz

552

220

272

252

249

142

163

1 : 385 1 : 414 1 : 430 1 : 470 1 : 500 1 : 510 1 : 570

. . 100

90

67

62 bis 84.

Ist die Biegsamkeit einer Holzart erheblich, so nennt mau sie Zähigkeit (Tenacite, Tenacity). Man vergleicht die Zähigkeit der Hölzer durch die Anzahl von Hin- und Herbiegungen, welche dieselben zum Brechen erfordern und dann stellt sich heraus, dass etwa die Zähigkeit

des Eichenholzes — 100 „ Buchenholzes =    97

„ Tannenholzes =    97

„ Fichtenholzes = 104 „ Weidenholzes = 108

L Nördlinger, Techn. Eigensch. S. 357.

Das zäheste Holz ist das der Flechtweide, der Haselnuss, der Birke, Ulme, der Waldrebe und Hainbuche. Die Grösse der Biegsamkeit einer Holzart hängt in hohem Grade ab von der anwesenden Feuchtigkeit, indem das Holz in nassem Zustande sehr viel biegsamer ist als ausgetrocknet. Durch Erwärmung mittelst heissen Wassers, Dampfes oder freien Feuers wird die Biegsamkeit bedeutend erhöht, weshalb hievon vielfach Anwendung gemacht wird.

Eine sowohl für die Verarbeitung, als für die Verwendung des Holzes höchst wichtige Eigenschaft ist seine Härte (Durete, Durety, Hartness), d. h. der Widerstand, den dasselbe dem Eindringen eines Werkzeuges entgegensetzt. Da die Holzsubstanz als solche die Härte bedingt, so ist unter gleichen Umständen das Holz am härtesten, welches am meisten Festigkeitsgewebe hat und dessen Fasern die dicksten Wandungen besitzen.

Statt der vielenorts gebräuchlichen Härteunterschiede: weich, halbhart und hart mit den sehr unbestimmbaren Grenzen ist es zweckmässiger, folgende 8 Härte-Klassen (nach Nördlinger) einzuführen:

Klasse 1. Steinhart: Pockholz, Ebenholz, Teckholz.

„    2. Knochenhart: Buchsbaum, gemeiner Sauerdorn, Rainweide, gemeine

Sy ringe.

„    3. Sehr hart: Mandelbaum, Kornelkirsche, Hartriegel, Weissdorn,

Schwarzdorn.

„    4. Hart: Massholder, Ahorn, Hainbuche, Bohnenbaum, Wildkirsche,

Kreuzdorn, gemeiner Hollunder, Sperberbaum, Erle, gemeiner Schneeball.

„    5. Ziemlich hart: Götterbaum, Zürgelbaum, Seekreuzdorn, Stechpalme,

Legföhre, Zwetschge, Zerreiche, amerikanische Roteiche, gemeine Robinie.

„    6. Etwas hart: Silberahorn, Edelkastanie, Pfaffenhütchen, gemeine

Buche (Steinbuche), Nussbaum, Birnbaum, Apfelbaum, Eisbeer, Stieleiche, Traubeneiche, Vogelbeer.

„    7. Weich: Fichte, Tanne, Rosskastanie, Erle, Birke, Haselnuss, Wach

holder, Lärche, Tulpenbaum, Föhre, Traubenkirsche, Pulverholz, Salweide, gemeiner Lebensbaum.

„    8. Sehr weich: Weymouthsföhre, Silber-, Balsam-, Schwarz-, Italienische,

Kanadische Pappel, Aspe, Lorbeerweide, Linde.

Höchst mannigfaltig tritt bei den verschiedenen Holzarten die Farbe auf, welche nicht nur oft den Gebrauchswert bedeutend steigert (Ebenholz, Mahagoni, Rosenholz, Ahorn), sondern auch für die Erkennung der Holzqualität und der Holzart sehr wichtig ist So legt man z. B. bei der Wertbestimmung Gewicht auf eine gleichmässige Färbung; auch unterscheidet man durch die Farbe Splint vom Kern. Die meisten Hölzer verändern die Naturfarbe, wenn sie mit der Luft in Berührung kommen. (Nachdunkeln mancher Hölzer, z. B. Mahagoni, Esche etc.)

Die Hölzer der gemässigten Zone haben der grössten Zahl nach wenig intensive und ziemlich unbestimmbare Farben, gewöhnlich sind sie gelblich-weiss: Ahorn, Hainbuche, junges Eschenholz, Pappel, Linde, Buchsbaum; gelb-braun: Fichte, Föhre, Lärche, Esche, Erle; bräunlich und rötlich-braun: Eiche, Ulme, Rotbuche, Birnbaum, Apfelbaum; braun: Nussbaum, Spierlingsbaum, Elsbeer-baum.

Die Hölzer der Tropen dahingegen besitzen viel stärker ausgeprägte Farben, z. B. gelb: Zitronenholz, gelbes Sandelholz; braun: braunes Grenadill-Kolz, Königsholz, Teckholz, Jakarandaholz; rot: rotes Sandelholz, Fernambuk-holz; violett: Luftholz oder Palisanderholz; schwarz: schwarzes Ebenholz; grün: grünes Ebenholz. Häufig kommen bei den Tropenhölzern und denjenigen der wärmeren Gegenden hübsche Farbenzusammenstellungen und Übergänge vor, z. B. beim Rosenholz (gelblich mit rosenroten Streifen und Flammen), Pockholz (grünlich-schwarz), Mahagoni (rot mit braun).

Von hoher Wichtigkeit ist die Feuchtigkeit im Holze und deren Einfluss auf das Verhalten desselben.

Die Wandungssubstanz der Holzfasern besteht im frischen Zustande aus •etwa zwei Dritteilen festen Stoffen und einem Dritteil Wasser. Der Innenraum der Holzorgane enthält Luft und Wasser und zwar in der Regel um so viel mehr Wasser je jünger die Jahrringe d. h. je näher sie der Rinde gelegen sind. Der Kern verhält sich bezüglich des Wassergehaltes je nach der Holzart sehr verschieden. In den äussersten Jahrringen steigt das Wasser von der Wurzel zu den Blättern empor und enthält nebst den mineralischen Nährstoffen auch je nach der Jahreszeit verschieden grosse Mengen organischer Bildungsstoffe in Lösung. Am kleinsten ist der Wassergehalt des Baumes gewöhnlich im Spätherbst, am grössten im Juni und Juli. Doch giebt es auch Holzarten z. B. Birke und Ahorn, deren Wassergehalt im April am höchsten ist.

Wenn das mit diesem Saft versehene Holz (grünes Holz, Bois vert, B. vif, Green wood) gefällt und der Luft ausgesetzt wird unter gleichzeitiger Abhaltung zuströmender Feuchtigkeit (Regen), so verliert es zwar einen beträchtlichen Teil des Wassers und wird lufttrocken; allein ein Teil wird hartnäckig zurückgehalten und kann nur durch stärkere Erwärmung weggebracht werden (Dörren).

Beim Austrocknen an der Luft verliert naturgemäss das leichte, lose, poröse Holz die Feuchtigkeit leichter als das harte, dichte Holz, dünne Stücke (Bretter, Stangen) leichter als ganze Stämme, weshalb die Dauer für das Austrocknen und ebenso der Feuchtigkeitsgrad nach demselben wieder sehr verschieden sein kann. Im Durchschnitte kann man etwa bei den Hölzern des mittleren Klimas, nachdem sie ein Jahr an der Luft gelegen haben, noch 20 bis 25 Proz. und an der Luft völlig ausgetrocknet (wozu eine längere Einwirkung einer Wärme von etwa 20° gehört) 15 Proz., im günstigsten Fall 10 Proz. Feuchtigkeit annehmen.

Durch das Austrocknen tritt immer eine Grössen Verminderung des Holzes ein, die Schwinden (Retraite, Shrinking) genannt wird, und sehr häufig auch eine Gestaltveränderung (Werfen, Ziehen, Verwerfen, Verziehen, Se dejeter, Se tourmenter, Deverser, Voiler, Gauchir, Warping, Casting), sowie eine Abtrennung einzelner Teile (Reissen, Se fendre, Split, Chink), durch Bildung von Sprüngen (Rissen, Crevasses).

Das Schwinden eines Holzstückes beginnt immer erst dann, wenn das in ihm enthaltene flüssige Wasser zuvor verdunstet ist, da nur das Verschwinden des Wandungswassers eine Volumverminderung des Zellgewebes herbeiführt. Je mehr Holzsubstanz nun in einem Holzstücke enthalten ist, je mehr also sein Trockengewicht beträgt, um so grösser ist auch sein Schwinden. Nur der Verkernungsprozess stört diese Regel, insofern durch das Eindringen der Kernsubstanz in die Wandungen der Holzzelle deren Schwinden beim Trocknen beeinträchtigt wird. Davon abgesehen ist die Grösse des Schwindens (Schwindmaass) zunächst abhängig von dem Grade des Austrocknens und sodann sehr abweichend, je nach der Richtung im Holze. Unter übrigens gleichen Umständen schwindet nämlich das Holz am stärksten in der Dicke der Markstrahlen (Spiegel), also in der Richtung der Jahrringe, am schwächsten in der Breite der Spiegel, also in der Richtung der Fasern; dazwischen liegt das

beträgt.

Auch folgende kleine Tabelle¹) giebt über das Schwindmaass einzelner Hölzer in den drei Richtungen weitere Mittelzahlen.

I. Grösse des Schwindens in der Richtung der Fasern,

des Spiegels, der Jahrringe.

III.

8,00 7,03 2,97 4,10 4,13 3,19 4,13

6.90 3,33

1.90 7,17 2,87 2,62 4,15

Aus diesen Zahlen geht zunächst hervor, dass die Verkleinerung in der Längenrichtung des Holzes gewöhnlich vernachlässigt werden kann. Dann folgt daraus, dass w⁷enn ein Stamm der Länge nach durch parallele Schnitte in Bretter zerteilt wird (Fig. 2), diese Bretter je nach der Lage in verschiedenen Richtungen die Dimensionen verändern.

Das aus der Mitte geschnittene Brett wird sich am stärksten in der Dicke, am wenigsten in der Breite verkleinern, während bei dem Brett, welches der Rinde am nächsten liegt, das Umgekehrte eintreten muss.

Beim Mittelbrett a wird dann sogar ein bemerkbarer Unterschied sein zwischen der Mitte und den Kanten, indem diese offenbar dünner werden als jene der Mitte näher liegenden Teile. Da ausserdem bei jedem anderen Brett aber an den Breitseiten eine Verschiedenheit in der Lage der Jahrringe vorhanden ist, so müssen auch beide Seiten sich verschieden zusammenziehen, und muss die dem Kern zugekehrte Seite konvex, die andere konkav werden. Demnach tritt hier durch das Schwinden eine Gestaltveränderung um so mehr ein, als das Splintholz schon an und für sich mehr schwindet. Man nennt dieselbe das Werfen oder Krümmen. Ist jedoch ein gleichmässiges Schwinden längs

II.

III.

I.

II.

Weissbuchen

Rotbuchen

Feldahorn

Ulmen

Ahorn

Birken

Eichen

Eschen

Espen

Salweiden

Linden

Föhren

Fichten

Erlen

. 0,21 . 0,20 . 0,06 .    0,05

. 0,11

6,82

5,25

2,03

3,85

2,06

3,05

2,65

5,35

3,97

2,07

5,73

2,49

2,08

3,16

SS

wmm

___

Fig. 2.

i) Nach Nördlinger.

der ganzen Oberfläche wegen der ungleichen Bauart nicht möglich und wird aus diesem Grunde das Krümmen ungleichmässig, so nennt man die Gestaltveränderung das Windschiefwerden (Winding). — Bunde Drechslerarbeit wird durch das Schwinden oval.

Wenn das Austrocknen an einer Stelle des Holzes in einem höherem Maasse stattfindet, als auf einer anderen Stelle und wenn die anderen Teile dem Schwinden nicht folgen können, so wird an der Stelle des stärkeren Eintrocknens der Zusammenhang der Fasern aufgehoben und das Reissen (Springen) herbeigeführt. — Trocknet ein Stamm (Balken) an der Oberfläche so stark und rasch aus, dass die Feuchtigkeit aus dem Inneren nicht schnell genug nachfolgen kann, um in allen Teilen einen gleichen Grad von Feuchtigkeit zu erhalten, so reisst das Holz von der Rinde ausgehend radial auf und zwar mitunter bis zur Mitte (Trockenspalten). Schon im lebenden Baum entstehen auch radiale oder mit den Jahrringen verlaufende Risse und Spalten, die in der Regel in starker Kälte ihren Grund haben (Spiegelklüfte, Ringklüfte, Kaltrisse), indem nämlich durch die Kälte gerade so wie durch Austrocknen ein Schwinden des Holzes eintritt, weil beim Gefrieren ein Teil des Wandungswassers in die Innenräume der Fasern tritt und hier zu Eis erstarrt. Je tiefer die Temperatur sinkt, um so mehr Wasser verlässt die Wandungen, so dass diese ihr Volumen wesentlich vermindern. — Übrigens können auch durch Blitzschlag oder durch Fäulnisprozesse im Baum Ringklüfte erzeugt werden.

Die letzten Wasserteilchen werden in der Wandungssubstanz sehr festgehalten, wie überhaupt die letztere stets eine lebhafte Anziehungskraft für flüssiges Wasser und Wasserdunst bewahrt und somit die Hauptursache der hygroskopischen Eigenschaft des Holzes ist. Ebensowenig wie das in den Innenraum der Holzfasern ein tretende Wasser das Volumen des Holzes ver-grössern kann , wird durch das Verschwinden des kapillar aufgenommenen Wassers das Volumen verringert. Nur wenn trockenes Holz Gelegenheit hat, Wasser oder Wasserdunst aufzunehmen, füllt sich die Wandungssubstanz damit (Imbibation) und veranlasst eine Quellung der Wandungen und somit des ganzen Holzes. Daher wird durch diesen Prozess innerhalb gewisser Grenzen infolge nachträglicher Wasseraufnahme das Frischvolumen des geschwundenen Holzes wieder hergestellt (Quellen; Gonfler, Sivetting). Es treten beim Quellen demgemäss auch in umgekehrter Reihe dieselben Veränderungen wie beim Austrocknen ein. Krumm gewordene Bretter werden wieder grade, wenn sie an der hohlen Seite Feuchtigkeit aufnehmen; Sprünge und Risse schliessen sich wieder u. s. w. — Auch mechanische Eindrücke (eingeschlagene Zeichen etc.) verschwinden im Holze, wenn man die gestossene Stelle anfeuchtet. — Das Krumm- oder Windschiefziehen einer trockenen ebenen Holzplatte bei Feuchtigkeitsaufnahme findet leicht die Erklärung in denselben Gründen, wTelche beim Austrocknen oben näher angegeben sind.

Die Eigenschaft des Holzes, abwechselnd zu schwinden und zu quellen und auch zu reissen, also in fortwährender Thätigkeit zu sein (Arbeiten, Travailler) und die Dimensionen zu verändern, ist in sehr vielen Fällen höchst unerwünscht und hat daher Veranlassung gewesen, Mittel aufzusuchen, durch welche diese Holzthätigkeit entweder ganz beseitigt oder wenigstens auf ein geringstes Maass zurückgeführt werden kann.

Dazu giebt es naturgemäss nur zwei Methoden. Erstens kann man die Ursache dieser Veränderung beseitigen und zweitens die Wirkung der Ursachen gewaltsam verhindern.

¹

Krupp, Legierungen. Wien, 1892. — Ledebur, Legierungen. Berlin, 1889. — Knab, Traite des alliages. Paris, 1892. — Beckert u. Brand, Hüttenkunde, S. 704, Stuttgart, 1895. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1885 S. 329; 1892 S. 600. — Dinglers Journ. 129, 438; 184, 241; 213, 150; 250, 30; 255, 73; 227, 415; 246, 297; 282, 72; 298, 72. —

²

-) Poggendorf, Annalen für Phys. u. Chem. Bd. 120, S. 54.

³

Glasers Annalen Bd. 14, S. 179; Dinglers Journ. 255, 73.

⁴

Berl. Verh. 1869, S. 182. 1872, S. 35. — Dinglers Journ. 199, 428; 282, 333; 245, 86, 125, 176, 256. — Dtsch. Bauz. 1871. S. 187,

⁵

Kiinzel, Bronzelegierungen. Dresden, 1875. — Dinglers Journ. 200, 397; 202, 48. — 2) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1888, S. 122, 1068; 1889, S. 959; 1893, S. 230, 1366.

⁶

Dinglers Journ. 92, 338; 246, 156; 260, 378.

⁷

Nördlinger, Techn. Eigenschaften der Hölzer. Stuttgart, 1860. — H. Schacht, Der Baum. 2. Aufl. Berlin, 1860. — R. Gottgetreu, Phys. u. chem. Beschaffenheit der Baumaterialien. 2. Bd. Berlin, 1874. I, S. 315. — Nördlinger, Holzquerschnitte. 5. Bd. Stuttgart, 1S52—1874. — Nördlinger, Deutsche Forstbotanik. 1. Bd. Stuttgart, 1874. — Nördlinger, Der Holzring als Grundlage des Baumkörpers. Stuttgart, 1872. — M. Willkomm,

y. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁸

Technologie I, S. 613.

Der Feuchtigkeitsgrad im Holze richtet sich zunächst nach demjenigen der Umgebung: das Holz wird daher am wenigsten arbeiten, wenn es vorher

auf denjenigen Grad der Trockenheit gebracht ist, welcher der Luft entspricht, in der die fertigen Gegenstände (Möbel, Bauteile etc.) später sich auf halten sollen. Daher ist das Austrocknen des Holzes vor der Verwendung desselben ein Mittel, Schwinden und Quellen innerhalb einer gewissen Grenze zu halten, und wird deshalb fast immer mit demselben vorgenommen. Dies Austrocknen muss mit grosser Vorsicht stattfinden, wenn das Material nicht durch Reissen etc. beschädigt oder untauglich werden soll.

Vor allen Dingen ist dabei ein langsames Austrocknen zu empfehlen, so nämlich, dass, während die Verdunstung an der Oberfläche vor sich geht, die Feuchtigkeit aus dem Inneren in gehöriger Weise nachziehen kann. — Deshalb trocknen dünne Holzstücke (Bretter, Latten etc.) schneller und regelmässiger als dicke (Balken, Stämme) und aus demselben Grunde wird das Holz in so dünnen Stücken getrocknet, als die spätere Verwendung gestattet. — Um zur Vermeidung des Reissens ein langsames Austrocknen zu bewirken, lässt man dem Stamm gewöhnlich die Rinde entweder ganz oder teilweise, indem man nur Ringe sitzen lässt oder in Schraubenlinien einen Rinden streifen abschält (Bereppeln). Die Hirnseite wird dann sogar oft noch mit Papier beklebt oder gefirnist u. s. w., um an dieser Stelle Kern risse zu vermeiden. Statt des langsamen (monate- oder jahrelangen) Austrocknens wird in manchen Fällen ein schnelles Entfernen der Feuchtigkeit durch künstliche Erwärmung innerhalb einiger Stunden oder Tage vorgezogen, nicht nur wegen des Zeitgewinnes, sondern auch deshalb, weil das Austrocknen nicht so ungleichmässig von statten geht.

Die Hilfsmittel sind in diesem Fall sehr verschieden. Während es bei kleinen Stücken genügt, dieselben in heissen Sand oder auf einen Ofen etc. zu legen, hat man bei grösseren Gegenständen besondere Apparate¹) für zweckmässig gefunden.

Entweder schliesst man das Holz in luftdicht verschlossene eiserne Gefässe ein, welche man vermittelst eines Dampfmantels allmählich bis auf 100° erhitzt und setzt dann zur Unterstützung der Verdunstung eine Luftpumpe mit denselben in Verbindung mit etwa 50 bis 75 mm Vakuum; oder man lässt in diese Gefässe so lange überhitzten Wasserdampf eintreten, bis das Austrocknen erfolgt ist.

Eine zweite einfachere Methode besteht in der Anwendung sogenannter Trockenkammern (Schwitzkasten). Diese bestehen in der Regel aus einem gemauerten , mit einem Gewölbe geschlossenen Raum, in den das Holz auf niedrigen Wagen eingeschoben oder in dem dasselbe gehörig aufgestapelt wird und der von einem zweiten Mauerwerk so umgeben ist, dass zwischen beiden ein hohler Raum bleibt, der von den brennenden Gasen einer Feuerung durchstrichen wird.

Umstehende Skizze (Fig. 3. und 4.) stellt im Längenschnitte und im Grundrisse eine solche Einrichtung in der einfachsten Ausführung dar¹ 2). A ist der innere Trockenraum, der bei B mit eisernen Thüren verschlossen wird und von dem Hohlmantel c umgeben ist, der durch b mit einer Feuerung a und dann mit dem Abzug zum Schornstein d verbunden ist. Zum Wegsaugen des in A sich bildenden Wasserdampfes ist dieser Raum durch eine regulierbare Öffnung g über dem Boden ebenfalls mit d in Verbindung gebracht, während in der Thür eine Öffnung zum Eintritte atmosphärischer Luft vorhanden ist.

Der Raum A wird zweckmässig 7,5 m lang, 2,6 m hoch und 2,6 m breit gemacht. Die Temperatur kann leicht auf 120° gebracht werden, namentlich, wenn an jeder Langseite eine Feuerung a angelegt wird.

Die Zeit, welche zum Austrocknen erforderlich ist, ist sehr verschieden und beträgt je nach der Grösse der Holzstücke und Temperatur zwischen 12 Stunden und 3 Wochen.

Indem ein vorsichtig geleitetes Austrocknen das Holz später in genügendem Grade gegen Schwinden schützt, so kann doch das Quellen damit noch nicht

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beseitigt sein, obschon die Erfahrung beweist, dass stark getrocknetes Holz weniger dem Quellen unterworfen ist als schwach getrocknetes. — Soll das Quellen unmöglich gemacht werden, so kann das erfahrungsgemäss in hohem Grade durch vollständige Beseitigung der vom Trocknen zurückbleibeuden Saftbestandteile und eine solche Verstopfung der Poren geschehen, dass durch sie Feuchtigkeit nicht aufgesogen werden kann.

Fig. 3 und 4.

Die Entfernung der Saftbestandteile kann entweder auf mechanischem Wege durch Auspressen, Aussaugen etc. oder auf dem Wege der Auflösung oder Zerstörung erfolgen. Für den ersten Fall ist ernstlich vorgeschlagen, das Holz, in geeigneter Form vorbereitet (Bretter, Latten), einige Male durch Walzen gehen zu lassen, die allmählich etwas näher gestellt werden und in immer grösser werdendem Drucke auf das Holz pressend einwirken. Dieses Verfahren ist wohl nicht geeignet, im Grossen nachhaltig zur Anwendung zu gelangen (wenngleich ein guter Erfolg nicht in Abrede gestellt werden kann), da nur ausgewähltes astfreies Holz dieser langwierigen und kostspieligen Prozedur unterworfen werden kann. — Dasselbe ist zu sagen von dem Vorschlag, den Saft vermittelst einer Luftdruckpumpe auszutreiben.

Die zweite Methode „vermittelst Auflösung des Saftes im Wasser und Entfernung dieser Lösung die Arbeitsfähigkeit des Holzes zu zerstören“, ist dahingegen sowohl wegen der Einfachheit als der Billigkeit des Verfahrens allgemein in Aufnahme gekommen. Man kann dabei drei Methoden wählen:

1. Auslaugen mit kaltem Wasser, 2. Auslaugen mit heissem Wasser, 3. Auslaugen mit Dampf.

Das Auslaugen mit kaltem Wasser, welches gewöhnlich auf die Weise vorgenommen wird, dass man das Holz in stehendes, besser fliessendes Wasser wirft (günstige Einwirkung des Flössens) und darin mehr oder weniger lange Zeit (oft Monate lang) liegen lässt, ist zwar die einfachste und billigste aber auch unvollkommenste Methode, weil sie nur sehr langsam und nicht genügend zum Ziele führt.

Bis zum Kochen erhitztes Wasser löst zwar mit grosser Leichtigkeit die Saftrückstände und ist deshalb ein sehr gutes Mittel zur Beseitigung derselben aus dem Holze, allein es dringt nur höchst langsam in das Holz ein und fordert daher viel Zeit und Brennmaterial, wenn die Wirkung eine zufriedenstellende sein soll. Dieses Auslaugen (Kochen) findet Anwendung, wo es sich um Behandlung namentlich kleiner Holzteile handelt und wird dann in einfachen eingemauerten Kesseln vorgenommen. Auch in solchen Fällen, wo man eine grössere Zahl gleicher Hölzer hat, wie z. B. bei der Herstellung von Eisenbahnwaggons , ist das Kochen in Gebrauch und wird dann in viereckigen hölzernen Bottichen, die mit entsprechenden Deckeln versehen sind, ausgeführt. Die Erwärmung des Wassers geschieht dabei zweckmässig mit Dampf.

Das vorzüglichste Mittel zur Entfernung der Saftbestandteile ist der Wasserdampf, weil dieser nicht nur am schnellsten und tiefsten in das Holz eindringt, sondern auch die Auslaugung desselben am vollkommensten bewirkt. Diese Art des Auslaugens (Dämpfen) wird deshalb besonders dann angewendet, wenn nicht allein zur Verhinderung des Werfens etc., sondern auch zur Vermeidung schnellen Verfaulens die Säfte beseitigt und im letzteren Fall antiseptische Mittel an ihre Stelle gebracht werden sollen (wie z. B. bei Eisenbahnschwellen. Siehe hierüber den dritten Abschnitt). Zum Dämpfen selbst ist ein Apparat vorhanden, der aus mindestens zwei Teilen besteht, aus einem Dampferzeuger und einem Auslaugegefässe. Als Dampfentwickler kann man sich eines beliebigen Dampfkessels bedienen, der jedoch, da der Druck in demselben nur sehr gering zu sein braucht, von geringer Wandstärke sein darf, weshalb alte Dampfkessel zum Holzdämpfen gewöhnlich noch Verwendung finden können. — Das Auslaugegefäss ist sehr häufig aus Holz, mitunter aus Metall (alte Dampfkessel) konstruiert; seine Dimensionen sind zwar nach den vorliegenden Holzgrössen zu bemessen, aber in einem bestimmten Verhältnisse zu der Heizfläche des Kessels zu nehmen, wenn die Ausnutzung des Brennmaterials eine gute sein soll. Karmarsch giebt an, dass man auf ein qm Feuerfläche 40 cbm Inhalt des Kastens nehmen könne. — Auslaugegefäss und Kessel stehen durch ein Dampfrohr mit Regulierungshahn in Verbindung.

Das Holz wird in dem Dampfkasten so aufgestapelt, dass die Flächen möglichst frei liegen und die Zwischenräume recht klein werden. Bei runden Kesseln bedient man sich zweckmässig eines Wagens, dessen Boden und Gestell sich an die cylindrische Gestalt des Kessels anschliessen und der auf im Kessel liegenden kleinen Schienen bewegt wird.

Bei dem Dämpfen wird nun so verfahren, dass man den Dampf allmählich in den Kasten treten lässt, um eine langsame Erwärmung zu bewirken, wozu etwa 3 bis 6 Stunden gehören. Dann wird immer mehr und mehr Dampf zugelassen, bis nach etwa 12 bis 15 Stunden der volle Dampf eintritt, und dieser Zustand so lange erhalten, bis die anfangs entstehende, je nach der Holzart verschieden gefärbte Brühe verschwindet und statt ihrer klares Wasser durch einen zum Ablaufen angebrachten Hahn abfliesst. Bei dicken Hölzern dauert der ganze Prozess etwa 60 bis 80 Stunden, ln Bezug auf die Temperatur des Dampfes ist zu bemerken, dass diese nicht über 100° sein darf, wenn nicht die durch das Dämpfen hervorgebrachten guten Eigenschaften des Holzes leiden sollen. Diese bestehen nämlich in einer erhöhten Härte und Festigkeit.

Nachdem der Saft auf irgend eine Weise aus dem Holze entfernt ist, kann man offenbar durch Verstopfung der dadurch entstandenen leeren Poren das Eindringen des Wassers von unten her unmöglich machen. Da diese Verstopfung aber auch zugleich die Haltbarkeit des Holzes erhöht und hauptsächlich sogar aus diesem Grunde Anwendung findet, so kann hier ebenfalls auf den dritten Abschnitt des Buches verwiesen werden.

Was endlich die gewaltsame Verhinderung der Form Veränderung anbetrifft, so kann man die Mittel dazu in zwei Kategorien bringen: die erste

Kategorie umfasst solche, welche in Wirklichkeit eine Dimension Veränderung durch entgegen wirkende Kräfte nicht zulassen und die zweite Kategorie solche, welche das Schwinden, Werfen etc. so über grosse Flächen verteilen, dass es nicht oder kaum bemerkbar wird.

Versieht man Holzstücke an entsprechenden Stellen mit eisernen Schienen, Platten u. s. w. von genügender Stärke, so wird innerhalb einer gewissen Grenze eine Veränderung in der Grösse derselben unmöglich gemacht. Solche Verstärkungen sind aber nur ausnahmsweise anwendbar und darum setzt man an Stelle der Metallstäbe solche aus Holz. Da diese sich jedoch ebenfalls selbst wieder verändern, so wird zwar keine absolute Beseitigung des in Rede stehenden Übels, aber doch eine für fast alle Fälle ausreichende herbeigeführt. — Da das Nähere hierüber in das Kapitel der Holzverbindungen gehört, so mögen hier nur als Beispiele Erwähnung finden: die Hirnleisten, Gratleisten, eingeschobenen Leisten an Reissbrettern, Formbrettern; das Rahmholz, die Friese bei Füllungen und Parketböden.

Die Erfahrung zeigt, dass Holzstücke, welche z. B. durch Sägeschnitte geteilt, den organischen Zusammenhang verloren haben, nach einer Wiedervereinigung etwa durch Leimen ein geringeres Schwind- und Quellmaass besitzen, so dass man demnach schon einen Vorteil gewinnt, wenn man einen Holzgegenstand aus vielen Teilen zusammensetzt. Wenn dann bei einer Zusammenfügung vieler Teile gehörig auf den Lauf der Fasern Rücksicht genommen wird, z. B. dass bei Langholzverbindungen mit verschiedenen Holzlagen übereinander sich die Fasern kreuzen, so wird dadurch nicht allein ein geringeres Schwinden herbeigeführt, weil sich die einzelnen Teile gegenseitig durch ihr verschiedenes Schwindmaass daran hindern, sondern dasselbe auf eine grosse Fläche verteilt und dadurch den Augen fast entzogen. Aus diesen Gründen werden u. A. Billard- und solche Tische, deren Oberfläche möglichst unveränderlich sein soll, aus vielen Teilen zusammengesetzt.

Andere Beispiele liefern: Parketböden, Getäfel (zur Wandbekleidung, an Möbeln etc.), Billardstöcke, Kattundruckformen, Giesserei-Modelle, Zeichenbretter, Schatullen u. s. w. u. s. w.

Hierher gehört auch das Verfahren Holzgegenstände aus einzelnen Stücken in der Weise zusammenzusetzen, dass die Richtung der Holzfasern mit den grössten Dimensionen zusammenfällt, z. B. bei Giesserei-Modellen.

Zweiter Abschnitt.

Erstes Kapitel.

Passive Werkzeuge³).

Unter passiven Werkzeugen sind diejenigen Mittel zu verstehen, welche nicht unmittelbar eine Gestaltveränderung des Arbeitsstückes hervorbringen, sondern nur bei dieser Arbeit Unterstützung gewähren. Es gehören demnach in dieses Gebiet die Mittel zum Anfassen, Festhalten; Abmessen, Einteilen und Vorzeichnen.

I. Mittel zum Anfassen und Festhalten.

Die Hilfsmittel zum Anfassen und Festhalten bilden häufig Teile anderer Werkzeuge, z. B. das Futter und der Support an der Drehbank, der Bohrkopf an dem Bohrgeräte etc. Da dies Mittel am besten bei den betreffenden Vorrichtungen Platz finden, so kann es sich hier nur um diejenigen handeln, welche selbständige Werkzeuge bilden. Diese selbständigen Werkzeuge machen wegen der grossen Verschiedenheit der Arbeitsstücke und weil es wenige der letzteren giebt, welche frei in der Hand zu halten sind, oder an und für sich, z. B. durch ihr Gewicht genügende Sicherheit für die Beibehaltung der Lage während der Bearbeitung bieten, einen bedeutenden und wichtigen Apparat aus.

A. Zangen²).

Zum Halten kleiner Gegenstände und namentlich in den Fällen, wo dies nur vorübergehend nötig ist, bedient man sich der Zangen, welche auf dem Prinzip des einarmigen oder zweiarmigen Hebels beruhen. — Nach dem ersten Prinzip sind namentlich diejenigen Zangen konstruiert, welche den Namen Pinzette (Federzange, Kornzange, Kluppzange, Pincette, Brucelle, Bercelle, Corn-tongs, Tweezers) führen. Dieselben bestehen aus zwei Metallstreifen (aus Stahl oder Messing) von etwa 15 cm Länge und auf ²/3 der Länge 1 cm Breite (das andere Drittel ist etwas verdickt und zugespitzt), die am Ende so mit einander durch Niete verbunden sind, dass die Spitzen aus einander federn. Durch einen Druck zwischen den Fingern nähern sich die Spitzen und fassen dadurch den Gegenstand. — Mitunter kann es zweckmässig sein,

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die Pinzetten so einzurichten, dass sie ohne den Fingerdruck das Objekt fest-halten; dies wird entweder dadurch erreicht, dass die Spitzen gegen einander federn und sich durch den Fingerdruck öffnen, oder dadurch, dass sie durch einen kleinen Schieber geschlossen werden.

Mancherlei Änderungen kommen ausserdem noch für bestimmte Zwecke vor, z. B. gebogene Spitzen, Spitzen aus Elfenbein, Kork etc.

Auf dem Prinzip des zweiarmigen Hebels beruhen diejenigen Zangen, welche als Flachzangen (Pincette plate, Flyer, Flat plyer), Schmiedezangen (Tenaille, Pince de forgeron, Tong, Smith-tong) u. s. w. dazu bestimmt sind, grössere Arbeitsstücke mit Hilfe der Hand zu halten. Sie bestehen aus zwei, bei kleineren Zangen durcheinander gesteckten, bei grösseren übereinander gelegten um einen Stift (Bolzen) drehbaren Stangen; deren längere Enden (Griffe, Schenkel) mit der Hand gefasst und gegen einander gedrückt werden; dadurch nähern sich auch die andern kürzeren Enden (Back en), welche zusammen das Maul (Mors, Bit, Chop) bilden, und greifen das Arbeitsstück. Fig. 5 und 6 stellen eine Flachzange dar. Man erkennt leicht in aa die Stangen, in b das Maul und in c den Stift, um den sich die Stangen drehen. Zum bequemen Halten in der Hand sind die Stangen gewöhnlich gebogen und zum festeren Halten des Arbeitsstückes die aus Stahl gebildeten Maulflächen durch Meisseihiebe gekerbt.

Die Schmiedezangen, welche vom Schmiede dazu gebtaucht werden, die glühenden Eisenstücke aus dem Feuer zu holen , gehören ebenfalls zu der eben beschriebenen Gattung von Zangen. Sie besitzen wie Fig. 7 bis 15 zeigen,

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Fig. 5 und 6.

Fig. 7 bis 16.

ein kurzes Maul b und lange Stangen a, welche gerade und übereinandergelegt sind. Das Maul der Schmiedezangen ist übrigens je nach dem Arbeitsstücke sehr verschieden gebildet, sowohl in der Längenerstreckung als im Querdurchschnitte, wie nebenstehende Fig. 8 bis 15 zeigen, in denen Fig. 9, 11, 13 und 15 die Aufsicht auf das Maul darstellen. Die Zange, Fig. 10, 11 dient zum Halten von quadratischen, Fig. 12 und 13 von runden, Fig. 14 und 15 von breiten, flachen Stücken.

Wenn die Zangenschenkel lange Zeit hindurch in der Hand gehalten werden müssen, so ermüdet die letztere leicht, namentlich bei schweren Arbeitsstücken, wenn sie ausserdem noch unaufhörlich, wie beim Schmieden sich bewegen muss. In solchen Fällen klemmt man die Schenkel durch übergeschobene Klammern oder Ringe zusammen. Eine solche Klammer für Schmiedezangen ist in Fig. 16 gezeichnet. — Die kleineren Handzangen erhalten in dem Fall gewöhnlich die Form, wie sie aus Fig. 17, 18 (S. 51) ersichtlich ist und werden Schiebzangen (Tenaille ä boucle, Pin-tong, Sliding-tong) genannt. Damit beim Losschieben des Ringes d die Schenkel sich von selbst öffnen, ist bei f noch eine kleine Blattfeder angebracht. Oft werden die Maulflächen nach den Seiten hin bedeutend verlängert, um breitere Gegenstände fassen zu können, wodurch die Benennungen schmalmaulige (Slide plyer)}und breitmäulige (Slide vice) Schiebzangen entstehen.

Fig. 19.

Aus der Zeichnung in Fig. 5 erkennt man, dass ’ bei einer bestimmten Öffnung des Maules, d. h. also bei einer gewissen Dicke des zu fassenden Stückes die Maulflächen nicht mehr parallel stehen, sondern bei dünnen Stücken nach dem Drehbolzen divergieren, bei dickeren dahin konvergieren. Diese Stellung, unter einem Winkel grösser oder kleiner als 180°, hat den Übelstand zur Folge, dass das Arbeitsstück, wenn es nicht keilförmig ist, wenigstens an einer Seite nur an einer Kante und demnach höchst unsicher gehalten wird, und dass sich dasselbe bei entsprechend grossem Winkel aus dem Maul herausschiebt. Um diesem Übelstande abzuhelfen, sind Zangen konstruiert, bei denen sich die Maulflächen stets parallel stellen (Paral lelzangen)¹). Man hat diesen Zweck auf verschiedene Weise erreicht: entweder dadurch, dass der eine Backen besonders drehbar angeordnet wird,

Fig. 17 u. 18. Fig. 20.

(Fig. 19) oder dass beide Backen sich drehen (Fig. 20), oder dass beide Backen besondere Führungen zur Parallelstellung erhalten. — Zum Festhalten runder Gegenstände (Röhren etc.) dienen besondere Zangen (Rohrzangen)⁴ 5), an welchen wenigstens die eine Maulfläche im Winkel gebogen ist (/\).

B. Schraubzwingen, Leimknechte, Pressenj⁶).

Bei einer grossen Zahl von Arbeiten müssen die Arbeitsstücke lange Zeit in einer bestimmten Lage erhalten werden, z. B. beim Zusammenleimen von Holzgegenständen, beim Feilen, Hobeln u. s. w oder doch kräftiger angefasst werden, als dies mit Hilfe der Zangen (Schiebzangen nicht ausgenommen), möglich ist. Man setzt dann auch an Stelle der Menschenhand als Kraftquelle mechanische Hilfsmittel, mentlich den Keil und die Schraube und konstruiert daraus in Verbindung mit dem Hebel eine ganze Reihe wichtiger Werkzeuge.

Das einfachste Werkzeug in dieser Reihe ist die Schraubzwinge (Presse ä main, Presse a serrer, Screw-clamp, Cramp, Holdfast) (Fig. 21). Dieselbe besteht entweder aus drei rechtwinklig mit einander verbundenen Holz- oder

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Fig. 21 bis 23.

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Metallstücken a, b, c oder aus einem hufeisenförmig gebogenen Stücke, wovon eines der beiden freistehenden Teile a oder c eine Mutter zur Aufnahme einer Schraube d besitzt, welche angezogen das Arbeitsstück aufs Kräftigste fasst. — Da hierbei a und c auseinander gedrängt werden, so ist für eine sehr feste Eckverbindung zu sorgen, weshalb man wohl, wenn die Zwingen aus Holz gemacht werden, eiserne Winkelstücke anbringt. — Erlaubt es der Platz, so ist es zweckmässig, durch die beiden Schenkel a und c einen starken Draht zu ziehen, wie die punktierte Linie in Fig. 21 andeutet, weil dadurch der Druck von dem Stücke b aufgenommen wird. — Aus demselben Grunde konstruiert man wohl die Zwinge aus zwei losen Holzstücken und zwei Schrauben.

Da die Schraubzwingen hauptsächlich beim Zusammenleimen von Holzstücken gebraucht werden (woher der Name Leim zwinge) und diese in den mannigfaltigsten Dimensionen Vorkommen, so werden sie ebenfalls in vielen Grössen angefertigt. Die grösste Gattung, welche den Namen Schraub- oder Leim kn echt (Serre-joints, Sergent, Sergoint, Cramp, Ship-crcimp) führt, ist indes in der Regel dadurch für mehrere Grössen passend eingerichtet, dass der eine Schenkel a sich an bc verschieben und durch Keile, Bügel, Stifte oder Klemmung (Fig. 22 und 23) feststellen lässt. Eiserne Leimknechte werden zweckmässig so angeordnet, wie Fig. 23 zeigt. Die Schraube d hat einen Kopf e, in dem sie sich dreht, um das Eindringen ins Holz zu vermeiden, und einen Schlüssel f zum kräftigeren Anziehen. Das Stück a ist zur Aufnahme des Mittelstückes b mit einem rechtwinkligen Loch versehen und wird von einem Durchsteckstifte festgehalten.

Schliesst man bei einer Schraubzwinge die offene Seite dadurch, dass man zwischen a und c ein zweites mit b paralleles Stück einfügt, so entsteht daraus ein geschlossener Rahmen (die Presse), welche übrigens oft mehrere Schrauben (3 bis 5) nebeneinander bekommt und bei der das, den Schrauben gegenüberliegende Stück ebenso auf beiden Stangen verschiebbar gemacht wird, wie das Stück a in Fig. 23.

C. Feilkloben, Schraubstock, Hobelbank, Stelikneelit, Spannblech etc.⁷)

Fig. 24.

So zweckmässig das einfache Werkzeug, die Schraubzwinge mit ihren Abänderungen auch ist, um Gegenstände längere Zeit in einer bestimmten Lage zu erhalten, so unhandlich wird es, wenn das Arbeitsstück mit dem haltenden Werkzeuge einer häufigen Lagen Veränderung unterworfen werden muss, | wie z. B. beim Rundfeilen eines Stiftes, bei Schnitzeln kleiner Holzig stücke u. s. w. — In solchen Fällen kommt man auf das Prinzip der Federzangen zurück, indem man diese sehr stark baut, statt mit Spitzen mit Maulflächen versieht und den zarten Fingerdruck aJ durch die Kraft einer Schraube ersetzt. Dadurch entsteht das Werkzeug, welches wegen seiner Hauptverwendung beim Abfeilen kleiner Arbeitsstücke Feilkloben, Handkloben (£tau ä main, Pince ä vis, Tenaille ä vis, Vice, Handvice), oder auch, wenn es wegen seiner Kleinheit mit einem Stiel versehen werden muss, Sti elkloben (£tau ä queue, Tail vice) genannt wird. Ein Feilkloben einfachster Art ist in Fig. 24 dargestellt. Zwei halbrunde oder flache Holzstücke a, a' werden an einem Ende durch eine Blattfeder b so mit einander verbunden,

dass das andere Ende aufklafft und durch eine Schraube c mit Flügelmutter' zum Fassen des Arbeitsstückes zusammengedrückt werden kann.

Ein Stielkloben aus Metall mit Holzstiel ist in Fig. 25 vor Augen geführt und ohne weiteres verständlich.

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Fig. 25.

Fig. 26.

Fig. 27.

Soll ein Gegenstand mit Feilkloben sehr kräftig und sicher gehalten werden, so ist die nachgiebige Verbindung der beiden Teile durch eine Feder f {Fig. 25) unstatthaft, weshalb denn an Stelle dieser Feder ein Scharnierbolzen als Verbindungsstück und zum selbstthätigen Öffnen eine Blattfeder zwischen den beiden Schenkeln angebracht wird. Diesen allgemein gebräuchlichen Feilkloben zeigt Figur 26, in welcher bb die beiden Backen bedeuten, die bei a das Maul bilden, dessen Flächen aus auf-geschweissten und durch Hiebe rauh gemachten Stahlplatten bestehen und wie bei den Schiebzangen entweder schmal oder breit sind (schmalmaulige und breitmäulige Feilkolben). — Auch diese Feilkolben mit Scharnierbewegung sind sehr oft mit einem Stiel, Fig. 27, versehen, der an dem einen Backen sitzt und diesen gewissermaassen über den Drehbolzen hinaus verlängert. Da die schmalmauligen Stielkolben hauptsächlich zur Bearbeitung von Draht dienen, so sind sie fast immer in der Achse mit einem Kanal versehen, welcher durch die Schraube und durch den Stiel geht (Fig. 25), um lange Drahtstücke ddt ein-schieben zu können. Aus demselben Grunde hat das Maul an betreffender Stelle kleine Einschnitte.

Die Bogenbewegung, welche beim Öffnen und Schliessen der Backen am Feilkloben mit Scharnier stattfindet, erfordert zunächst, dass die Schraube durch eine ovale Öffnung geht; sodann hat sie dieselben Misstände zur Folge, welche schon oben bei den Zangen Erwähnung fanden; deshalb hat man ebenfalls die Feilkloben so konstruiert, dass sich die Backen parallel bewegen (Parallelfeilkloben).

Grosse Feilkloben werden mitunter zur Befestigung an dem Werktische eingerichtet (Tischkloben, Etau ä table, Table-vice); entweder dadurch, dass man an der Stelle, wo beim Stielkloben der Stiel sitzt, eine Holzschraube anbringt und diese in den Tisch einschraubt, oder indem man den einen Backen mit einer Platte oder mit einer Schraubzwinge versieht und diese durch Schrauben an der Tischkante befestigt. Diese Tischkloben bilden dadurch den Übergang zu demjenigen Werkzeuge, welches dauernd am Werktische angebracht und Schraubstock, (Etau, Etau d’etabli, Vice, Bench-vice, Standing-vice) genannt wird, auch in dem Fall, wenn statt der Schraube zur Bewegung der Backen andere Organe vorhanden sind.

Der Schraubstock, den man als einen vergrösserten Feilkloben ansehen kann, bildet deshalb für den Metall- und zum Teil auch für den Holzarbeiter ein so wichtiges Werkzeug, weil er nicht nur durch seine feste Stellung am Werktische (Bank, Etabli, Bench) dem gefassten (eingespannten) Arbeitsstücke eine feste Lage und infolge dessen beide Hände des Arbeiters frei giebt, sondern auch, weil er durch verschiedene Grössen und Konstruktionen und mit Hilfe einiger Neben Werkzeuge für fast jedes Arbeitsstück passend gemacht werden kann. Im wesentlichen besteht ein Schraubstock aus zwei Teilen, wovon der eine an der Bank befestigt und der andere gegen den ersteren entweder im Bogen oder parallel zu sich selbst verschiebbar ist. Dieser Teil ist dem Arbeiter zugewendet. Die oberen Enden beider Teile heissen Backen (Mächoires, Jaws) und die zwischen ihnen gebildete Öffnung das Maul (Mors, Chap, Chop, Mouth). — Wenn nun, wie es am häufigsten angetroffen wird und in Fig. 28 dargestellt ist, der eine Backen B sich im Bogen gegen den anderen A bewegt, so wird die Verbindung beider Teile mit Hilfe eines Drehbolzens D hergestellt, der durch zwei an dem festen Teil sitzenden Platten F, welche die Flasche (Jumelles) (Flaschenschraubstock) bilden, und den unteren Teil des zweiten Teiles B hindurchgesteckt wird. — Die Bewegung des Backens B geschieht stets durch eine Schraube G, welche eine Mutter in dem festen Backen A findet, vermittelst des Schlüssels H gedreht und mit einem umgelegten Bund K gegen den Backen B gepresst wird. Damit beim Rückdrehen der Schraube der Backen B ebenfalls zurückkehrt, ist noch eine Blattfeder a angebracht, welche in der Flasche festsitzt. Als Mittel zur Befestigung des Schraubstockes mit der Werkbank kann bei kleinen Schraubstöcken bis zum Gewicht von 2 bis 3 kg eine Schraubzwinge angewendet werden, die in der einfachsten Form so eingerichtet ist, wie Fig. 28 bei M zu erkennen giebt; grössere Schraubstöcke bedürfen jedoch einer solideren Befestigung, weil sie oft sehr schwere Gegenstände festhalten und ausserdem noch den bei deren Bearbeitung unvermeidlichen Druck oder Schlag aufnehmen müssen. Sie erhalten daher zunächst einen eisernen bis auf den Fussboden gehenden und in einen Klotz gesteckten Fuss P, Fig. 29, und dann noch ein mit dem festen Backen durch Keile oder Schrauben verbundenes Eisenstück N (Schere, Patte, Patten), welches auf der Werkbank festsitzt und dessen einfachste Anordnung Fig. 31 zeigt.

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Fig. 28.

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Fig. 29 bis 81.

Besondere Sorgfalt ist auf die Einrichtung der Schraube, die beide Backen gegen einander bewegen soll, zu verwenden. Beim Öffnen des P Backens B senkt sich offenbar die Öffnung, durch welche die Schraube hindurchgeht, und wird, da die Schraube nicht gekrümmt werden kann, sehr bald zu einem Hindernisse für ein weiteres öffnen. Gleichzeitig wird dabei, da die vertikale Linie des Backens B sich neigt, der Übelstand eiutreten, dass die ganze Kraft der Schraube nur von der Kante des Bundes K aufgenommen werden muss. Würde man nun, um Spielraum für die Schraube zu gewinnen, das Loch in dem Backen B länglich machen, wie Fig. 30 angiebt, so wäre damit dem zweiten Übelstande noch nicht abgeholfen, indem dieser nur dadurch vollständig beseitigt werden kann, dass die Schraube eine kippende Bewegung erhält. Deshalb liegt auch das Muttergewinde nicht fest in dem Backen A, sondern beweglich in einem Rohre R (Hülse, Boite, Box), das sich zweckmässig mit zwei runden an den zwei gegenüber liegenden Seiten sitzenden Erhöhungen, Fig. 29, gegen den Backen

legt und durch eine daran sitzende Leiste am Mitdrehen verhindert wird. — Zum Schutze der Schraube gegen das Einfallen von Spänen etc wird mitunter die Hülse so lang gemacht, dass sie an den beweglichen Backen reicht, Fig. 28; einfacher erreicht man aber den Zweck durch kleine Blechdächer x, Fig. 29.

Der Flaschenschraubstock besitzt wie die Feilkloben und Zangen den Übelstand, dass nur bei einer Stellung die Maulflächen parallel stehen und das Arbeitsstück in der ganzen Breite fassen. Wenn auch dieser Übelstand sich innerhalb einer gewissen Grenze (um die mittlere Stellung herum) wenig fühlbar macht, so tritt doch bei dickeren Gegenständen die Unbrauchbarkeit des Schraubstockes mit Bogenbewegung bald ein. Dann setzt man an Stelle der Bogenbewegung eine Parallelbewegung, wodurch der Parallelschraubstock (Ütau parallele, Etau mouvement ä parallele, Parallel vice)¹) entsteht.

Die Zahl der verschiedenen Anordnungen der Parallelschraubstöcke ist so ausserordentlich gross, dass hier nur diejenigen besprochen werden können, an denen das Prinzip für die Backenbewegung, soweit dasselbe praktisch zur Geltung gekommen ist, erklärt werden kann. Die gewöhnlichste Anordnung ist die mit der Schraube und aus Fig. 32 zu erkennen. Der Backen A bildet mit der Konsole D und der Grundplatte E ein Stück und wird durch dieses mit der Werkbank @ vermittelst    Schrauben    verbunden. Der JL

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Fig. 32.

Platte E. Nun ist die Schraube so durch A geführt, dass sie sich wohl drehen, aber nicht verschieben kann. Da die Mutter dieser Schraube sich aber in B befindet, so wird ® sich dieser Backen durch Drehung der Schraube auf E parallel zu sich selbst bewegen. — Bei einigen Schraubstöcken ist umgekehrt der Backen A beweglich und B fest; doch möchte die erste Konstruktion vorzuziehen sein.

Statt der Schraube, welche sowohl die Bewegung als die Feststellung des Backens bewirkt, hat man verschiedene Einrichtungen ersonnen, um das langwierige Öffnen und Schliessen des Schraubstockes schneller vollziehen zu können. Unter diesen sind bemerkenswert: eine Sperrstange, an welcher der bewegliche Backen durch einen Sperrkegel gehalten wird mit einer kurzen Schraube zum Anziehen; und in neuerer Zeit eine Sperr- oder Klemmvorrichtung mit verzahnter Stange und einem Kniehebel. Ein Schraubstock letzterer Art (nach dem Patent Stephens) ist in Fig. 33 und 34 (s. S. 56) abgebildet. Er besteht zunächst aus den beiden Teilen A und B, wovon A als Unterlegplatte mit der Werkbank C fest verbunden ist. Eine nach unten durchgehende Schraube mit Flügelmutter f verbindet die beiden Teile A und B fest mit einander. Von den beiden Backen D und E ist D mit der Hand verschiebbar und zwar in der Hülse F, die einen Teil von E ausmacht, so dass die Maulflächen stets parallel bleiben. Es wird nach dieser Verschiebung und dem Einlegen des Arbeitsstückes das Festklemmen durch einen Kniehebel bewirkt, der ein mit kleinen Verzahnungen versehenes Stahlstück gegen ähnliche an dem Arm H befindliche Einkerbungen g gewaltsam anpresst. Der Kniehebel selbst besteht aus den zwei Teilen m und n, wovon sich n gegen s und m gegen ein Stück des festen Backens E stemmt, so dass s nicht nur gegen die Verzahnung g ⁸ drückt, sondern dieselbe auch noch fortzuschieben bestrebt ist, wodurch ein äusserst festes Einklemmen des Arbeitsstückes bewirkt wird. Die Bewegung des Kniegelenkes wird durch das Excentrik p gegen m mit Hilfe des Hebels h

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bewerkstelligt, wenn dieser in der Richtung nach aussen gezogen wird. In entgegengesetzter Richtung zurückgedrückt, löst die Nase r am Hebel h die Verbindung zwischen s und g durch einen Druck gegen m wieder aus, wobei die Feder z zu Hilfe kommt.

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Fig. 33 und 34.

Eine eigentümliche aus Zweckmässigkeitsgründen hervorgegangene Art von Parallelschraubstock ist die für Holzarbeiter unentbehrliche, namentlich auch für grosse Stücke bestimmte Anordnung, welche wegen der besonders häufig darauf vorgenommenen Arbeit des Hobelns die Hobelbank, (Etabli, Bench, Planing-bench) genannt wird. Dieselbe besteht, wie aus Fig. 35 und 36 hervorgeht, aus einem transportablen hölzernen Werk-tische, dessen PlatteB (Blatt, Table, Table) auf einem Gestelle liegt, und an der sich zwei Einspannvorrichtungen C, D (Zangen, Presse, Bench screw) befinden, deren wesentlicher Teil die durch einen Schlüssel drehbaren hölzernen Schrauben E, F sind. Die bei C liegende Zange (Hinterzange, Presse de derriere, End screw) besteht aus dem Holzklotz a, welcher durch die Schraube E, deren

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Fig. 35, 36 und 37.

Mutter in dem an der Bank festsitzenden Stücke G sich befindet, mit den aus der Ul Zeichnung erkennbaren Füh-r rungsleisten f hin- und her-Ifh geschoben und daher als ein beweglicher Backen angesehen I werden kann. Der feste Backen I wird von der Kante K des Blattes gebildet. Durch diese Backen können aber, da die .jpr Entfernung der beiden Blätter wohl nicht mehr als etwa 30 cm betragen darf, nur kleine Stücke eingespannt werden. Für grosse Stücke dienen deshalb viereckige eiserne mit Meisseihieben rauh gemachte Stützen (Bank haken, Bankeisen, Mentonnet, Bench-hook) Fig. 37, welche in die viereckigen Löcher n des Blattes und der Zange gesteckt werden und zusammen das Schraubstockmaul bilden. Die grössere Anzahl solcher Löcher (etwa 10 in je 10 cm Entfernung) lässt dabei das Anpassen an die Dimensionen des vorliegenden Arbeitsstückes zu. Zweckmässig ist es auch, an der Vorderkante des Blattes Bankeisenlöcher m anzu-

bringen, um flache Stücke mit der Kante nach oben einspannen zu können. Gewöhnlich dient jedoch hierzu die an der Vorderkante bei D sitzende Zange (Vorder zange, Presse de devant, Side screw), die wesentlich nur eine Schraubzwinge ist, indem das Arbeitsstück von der Schraube F durch ein verschiebbares Brett (Zangenbrett) d gegen die Platte gepresst wird. Die zwei Zangen machen die Hobelbank zu fast allen Holzarbeiten geeignet, bei denen ein Festhalten des Arbeitsstückes erforderlich ist, namentlich wenn noch einige Nebenteile hinzugefügt werden. Dazu gehört z. B. der sog Knecht, Bankknecht, Stehknecht (Servente, Valet de pied, Support-stock). So nennt man eine auf einem Holzkreuze aufrecht stehende 750 bis 900 mm lange Stange mit einem daran verschiebbaren Klotz, der wie bei dem Schraubknecht durch Keile oder Hängen festgestellt werden kann, zur Unterstützung langer Holzstücke, die in der Hinterzange eingespannt sind. Zu der Hobelbank ist endlich noch zu bemerken, dass das Blatt oben an der hinteren Kante eine lange Vertiefung M (Bei lade) und unten eine Schieblade S. zur Aufnahme des Werkzeuges bekommt. —

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Fig. 38.

Der oben beschriebene Schraubstock (sowohl der gewöhnliche Flaschen-als der Parallelschraubstock) hat für manche Fälle noch Änderungen und Verbesserungen erfahren, die hier eine kurze Erwähnung verdienen. — Zunächst eignen sie sich nicht zum Einspannen keilförmiger Arbeitsstücke. Um sie auch hierfür einzurichten, hat man unter anderem den einen Backen als ein besonderes Stück angefertigt und mit einem runden Zapfen in ein entsprechendes Loch des festen oder beweglichen Teils gesteckt, so dass er sich beim Anziehen der Schraube ohne weiteres an das keilförmige Arbeitsstück anschmiegt. — Als ein zweites höchst zweckmässiges Mittel ist der in Fig. 38 gekennzeichnete Apparat noch anzuführen, der ein Ergänzungsstück zu dem in Fig. 33 dargestellten Schraubstocke bildet. Derselbe wird auf der Schiebstange des beweglichen Backens D durch eine Klemmschraube befestigt und besteht aus einem festen Teil 0, der sich an den Backen D anlegt, und einem beweglichen Teil P, welcher kreisförmig abgerundet ist und mit diesem Cylinderabschnitt an einer cylindrischen Hohlfläche des Stückes 0 hingleiten kann, so dass es sich ebenfalls an die schräge Fläche des keilförmigen Arbeitsstückes Q anschmiegt, wenn sich das letztere mit der zweiten Fläche an den festen Backen E anlegt. Das Herausfallen des Stückes P aus O wird durch eine Schwalbenschwanznut verhindert.

Um ein Arbeitsstück leicht von beiden Seiten besehen und bearbeiten zu können, wird der Schraubstock nicht allein mitunter um eine vertikale Achse drehbar, sondern auch um einen horizontalen Bolzen zum Umkippen in der Vertikalebene, eingerichtet. — Ein Beispiel von Horizontaldrehung liefert z. B. der Schraubstock Fig. 33, indem das Stück B mit einer konischen Vertiefung sich auf einen an A sitzenden Kegelstumpf a auf legt. — Bei kleinen'Schraubstöcken ist eine möglichst vielseitige Bewegung dadurch leicht zu erreichen, dass man die Befestigung des Schraubstockes mit der Zwinge durch ein Kugelgelenk herstellt. Es giebt zwar Schraubstöcke, welche alle genannten Vorteile vereinigen: Parallelschraubstock mit beweglichen Backen zum Schiefstellen und um eine Vertikal- und Horizontalachäd‘drehbar(Universalschraubstock x), allein ihre Kompliziertheit macht sie kostspielig und leicht zerstörbar, weshalb sie nur

i) Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1867 S. 212. — Scientific American, 1870 S. 375, 1871 S. 86. — Mechanics Magazine, 1872 S. 261. — Dinglers Journal 202, 109, 209, 11; 210, 93.

ausnahmsweise z. B. von Graveuren, Siegelstechern etc. benutzt werden. — Um aber andererseits den gewöhnlichen Schraubstock für viele Fälle brauchbar zu machen, bedient man sich einzelner Nebenteile, die in das Schraubstockmaul gelegt werden, entweder um keilförmige, oder runde oder solche Stücke einspannen zu können, deren Oberfläche keine Eindrücke der Maulzähne erhalten dürfen; die Nebenteile heissen ebenfalls Backen, wenn sie aus Blei oder Holz in der Form eines “| hergestellt sind und auf die Maulflächen geschoben werden, oder Spannbleche (Mordache, Clamp, Vice clamp), wenn sie aus im Winkel —[ gebogenen Blechstücken aus Kupfer, Blei, Messing bestehen und mit einer Uförmigen Feder so vereinigt sind, dass sie sich stets an die Maulflächen des Schraubstockes anlehnen (Fig. 39). Mitunter spannt man die Arbeitsstücke mit Hilfe einer Art Feilkloben ohne Schraube ein. Hat derselbe ein schräges Maul (Fig. 40), so eignet er sich dazu, eingespannte Gegenstände durch Abfeilen mittels horizontal geführter Feilen mit schrägen Kanten zu versehen (Abreifen; Reifkloben, Mordache ä chamfrein, Chamfer clamp). Desgleichen ist, namentlich für dünne Gegenstände, das sogenannte Feil holz sehr bequem, welches aus zwei etwa 12 cm breiten und 1 cm dicken Holzbrettchen besteht, die an einem Ende so zusammen genagelt sind, dass sie am anderen Ende etwas aufklaffen. Mit letzterem Ende liegt es zwischen den Schraubstock-Backen und fasst das Arbeitsstück.

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Fig. 40.

Fig. 39.

D. Fügeboek, Schnitzelbank.

Zu den Werkzeugen zum Festhalten sind hier endlich noch aufzuführen: der Fügebock und die Schnitzelbank (Chevalet). Der Fügebock besteht aus zwei vertikalen Holzstöcken, welche unten durch einen Fuss und etwa in der halben Höhe durch ein Querstück so verbunden sind, dass die Figur |—{ entsteht. Die obere gabelförmige Öffnung nimmt z. B. Bretter, auf der hohen Kante stehend, zum Abhobeln (Fügen) auf, die durch eingetriebene Keile oder eine Schraube festgeklemmt werden. — Die Schnitzelbank wird gebildet aus einem horizontalen Bock, auf dem der Arbeiter gespreizt sitzt, und aus einem, durch diesen Bock gehenden vertikalen Holzstücke, das um einen Bolzen im Bock schwingt und durch einen Druck des Arbeiterfusses gegen das herab-bängende Ende mit dem oberen Ende sich dem Arbeiter zuneigt und dadurch das Arbeitsstück in einer Art Maul festklemmt.

II. Mittel zum Ab- und Nachmessen, Einteilen, An- und

V orzeichnen*).

Es giebt wenig Erzeugnisse des Metall- oder Holzarbeiters, welche von willkürlicher Grösse und Gestalt sind und daher nach dem Augenmaass gearbeitet sein dürfen. Bei fast allen Gegenständen vielmehr müssen bestimmte Dimensionen und Formen eingehalten, und diese durch Abmessen, Vorzeichnen und Nachmessen erreicht werden. Wegen der ausserordentlichen Verschiedenheit der Arbeitsobjekte und der mit der Ausführung verbundenen Genauigkeit, ist die Zahl der zu dieser Mess-Arbeit bestimmten Werkzeuge ebenfalls ausserordentlich gross.

l) Schröter. Messmaschine, Lehren. Messapparate von Whitworth. Jena, 1879. — Dinglers Journ. 255, 226; 289, 51, 150; 292, 1, 34, 57, 79.

A. Maasstäbe⁹).

Zum Ab me ss en und Nach messen solcher Dimensionen, welche von einer geraden Linie bestimmt werden, ist natürlich ein ebenfalls gerader Stab das am nächsten liegende Mittel. Dieser Stab (Maasstab, Echelle, Regle, Metre, Scale, Hule) ist an der Oberfläche mit Einteilungen nach dem landesüblichen Längenmaass [Meter, Fuss, Zoll, (Zollstab, Zollstock)] versehen, welche durch entsprechende Zahlen markiert werden, wodurch derselbe einen hohen praktischen Wert bekommt. Um lange Maasstäbe transportabel zu machen, werden sie aus einzelnen Gliedern zusammengesetzt, welche durch Scharniere verbunden und zusammenlegbar sind (Gelenkmaassstab , Mötre pliant). Sehr lange Maasstäbe stellt man aus biegsamem Material her (Band), das sich auf-rollen lässt (Messband, Rollmaass, Mesure en ruban, Measuriny lape, Tape-measure). Das Material zu den gewöhnlichen Maasstäben ist hartes Holz (Buchsbaum), bei vielen auch Eisen oder Stahl. Geienkmaasstäbe aus dünnem Stahlband oder Fischbein haben mit dem Bandmaass den Vorteil der grossen Biegsamkeit, wodurch beide geeignet werden, sich zum Zwecke des Messens an runde Flächen (Cylinder etc.) anlegen zu lassen. Die auf dem Maasstabe vorhandene Teilung gestattet auch sogleich die Einteilung einer gegebenen Linie.

B. Zirkel, Drahtleliren Dick- und llohlmesser²).

Ist die Entfernung zweier Punkte zu messen, zwischen denen ein Hindernis für das Auflegen eines geraden Stabes vorhauden ist, so muss man durch ein Zwischenmittel die Entfernung abzunehmen und dann mit Hilfe des Maassstabes zu bestimmen suchen. Als solches Mittel ist der bekannte Zirkel (Compas, Compasses, Plain-Compasses) vorzüglich zu gebrauchen, namentlich wenn derselbe für einige andere Fälle modifiziert wird.

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Der gewöhnliche Zirkel (Fig. 41) des Metall-und Holzarbeiters ist seiner Bestimmung gemäss sehr kräftig gebaut, d. h. mit starken eisernen oder stählernen Schenkeln aa versehen, die in eine kulpige, gehärtete Stahlspitze benden. Das Scharnier c (Schar-nierzirkel, Compas ä ch andere, Compasses) ist deshalb auch dick und zweckmässig so breit, das man den Scharnierbolzen aus einem Rohrstücke anfertigen kann, um dadurch ein bequemes Mittel zum Aufhängen zu gewinnen. Je nach der vorliegenden Arbeit muss der Zirkel verschiedene Grösse besitzen; und weil der Holzarbeiter in der Regel grosse Stücke ^ in Arbeit hat, so ist sein Zirkel auch der grösste.

Fig. 42.

Diese grossen Zirkel würden aus Eisen zu schwer Fig. 41. ausfallen, weshalb die Schenkel derselben aus Holz angefertigt werden (Fig. 42). Die Spitzen sind dann aus Stahl und der Scharnierbolzen aus Eisen oder Messing.

Um beim Gebrauch des Zirkels eine Änderung der Zirkelöffnung zu verhindern, wird zwar das Scharnier sehr schwer im Gange gemacht; allein dieses

Mittel bietet nicht genügende Sicherheit, wenn es darauf ankomnit, den Zirkel stand lange Zeit (z. B. zum vielmaligen Aufträgen einer Grösse, zum Einteilen u. s. w.) hindurch sicher zu erhalten. Man bringt sodann eine Klemm- oder Stellvorrichtung an, welche gewöhnlich in einem Bogen (Fig. 42 u. 43) besteht, der an einem Schenkel a festsitzt und durch den zweiten b hindurch geht, um hier durch einen Keil k (bei grossen Holzzirkeln, Fig. 42) oder durch eine Druckschraube (Fig. 43) festgehalten zu werden (Bogenzirkel, Compas ä quart cercle, Wing-compasses). An dem Bogen dieses Bogenzirkels hat man mancherlei Einrichtungen angebracht, um ein schnelles und sicheres Einstellen des Zirkels bewerkstelligen zu können: z. B. ist der Bogen oft an der konvexen Seite gezahnt und dann in dem Schenkel, durch den der Bogen geht, ein kleines Triebrad vorhanden, das durch Drehen und Eingreifen in die Zähne des Bogens eine Bewegung des Schenkels verursacht;

bei einer anderen

Einrichtung wird die feine Einstellung der Zirkelspitze vermittelst einer kleinen Schraube (Mikrometerschraube) (Fig. 44), die durch den Schenkel a geht, und einer Flügelmutter m erreicht; eine kleine Feder drückt dann beide Schenkel auseinander. — Auch legt man wohl quer über beide Schenkel (Fig. 45) eine Schraube, welche mit einem Kugelzapfen z an dem einen Schenkel b festsitzt und durch eine Mutter am zweiten Schenkel geht, so dass durch Drehung der Schraube eine Bewegung des zweiten Schenkels erzeugt wird; — die letzte Vor

m.

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Fig. 43.

Fig. 44.

Fig. 45.

Fig. 46.

richtung wird auch so abgeändert, dass auf dem einen Schenkel das Gewinde der Schraube ein linkes, auf dem anderen ein rechtes ist, um beide Schenkel zugleich gegen einander oder von einander zu verstellen.

Die Federzirkel werden nur bei

In vielen Fällen kann es erwünscht sein, dass der Zirkel sich von selbst öffnet und durch eine besondere Vorrichtung nur geschlossen wird. Man erreicht dies am einfachsten dadurch, dass man beide Schenkel mit einer bogenförmigen Feder F (Fig. 46) verbindet (Federzirkel, Compas ä ressort, Spring divider) und durch dieselben eine lange krumme Schraube gehen lässt, welche in einem Schenkel a festsitzt und eine Flügelmutter m besitzt, die sich gegen den zweiten Schenkel legt und je nach der Drehung die Schenkel einander nähert oder sie auseinander gehen lässt. Da krumm gebogene Schrauben stets verwerflich sind (weil an der konkavön Seite die Ganghöhe kleiner ist als an der konvexen), so wird auch sehr oft die Schraube gerade und um einen Stift am festen Schenkel drehbar gemacht (Fig. 46). Mitunter sind die Spitzen zum Auswechseln eingerichtet.

feineren Arbeiten verwendet und sind deshalb kaum grösser als 15 cm.

Wenn ein Scharnierzirkel wegen der grossen Entfernung der zu messenden Punkte weit geöffnet werden muss, so legen sich die Zirkelspitzen unter einem so kleinen Winkel auf die Fläche, dass ein genaues Ablesen der berührenden Punkte nicht mehr möglich ist, selbst wenn, wie üblich, die Zirkelspitzen etwas nach innen gebogen sind; es sei denn, dass der Zirkel selbst sehr lange Schenkel habe. Da aber solche grosse Zirkel höchst unbequem sind, so kehrt man in idiesem Fall wieder

n.

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zum

Gebrauch der Stange zurück, indem man auf dieser ein Paar entsprechend lange Zirkelschenkel anbringt, wovon mindestens der eine verschieb-

is

71

Fig. 47 bis 49.

bar ist (Stangenzirkel,

Compas ä verge, JBeam dividers). Die (Stahl)-Spitzen s dieses Zirkels (Fig. 47—49) sitzen in Hülsen h, hx so dass sie sich immer rechtwinklig auf die Fläche aufsetzen und so ein genaues Ablesen gestatten. Die bewegliche Hülse hx ist an jeder Stelle des gewöhnlich mit Teilung versehenen Stabes A durch eine Druckschraube festzustellen. Der Stab ist entweder (bei langen Zirkeln) aus Holz (Mahagoni, Birnbaum, Apfelbaum) bei kürzeren aus Eisen oder Messing, und der Leichtigkeit halber oft hohl gemacht.

Fig. 50.

Der Querschnitt muss stets so gewählt werden, dass an der unteren Seite zwei Flächen zu einer Kante zusammenstossen, also dreieckig oder fünfeckig (Fig. 48), weil bei einer untenliegenden Fläche ein genaues Festklemmen der Hülse sehr zweifelhaft wird. Nur bei sehr grossen hölzernen Stangen zirkeln für Mühlen bauer,

Böttcher etc., wählt man der Einfachheit halber und weil es auf so grosse Genauigkeit nicht ankommt, viereckige Stangen und befestigt die bewegliche Hülse mit einem Keil (Fig. 50).

Um mit dem Stangenzirkel sehr genaue Messungen ausführen zu können, ist noch eine feinere Einstellung mittelst einer Mikrometerschraube anzubringen, deren Konstruktion aus Fig. 47 und 49 hervorgeht. Die Hülse h mit der Spitze s ist nämlich ebenfalls, aber nur ein kurzes Stück, verschiebbar und zwar durch eine seitwärts durch dieselbe hindurchgehende Schraube tt, welche in dem Stücke n an der Längenverschiebung verhindert wird. Durch Drehung dieser feinen Schraube wird dann die Spitze s auf das Genaueste eingestellt.

Unter den krummen Linien, deren Länge mitunter bestimmt werden muss, ist der Kreis die am häufigsten vorkommende. Ihre Messung ist jedoch auf die einer geraden Linie (Durchmesser) zurückzuführen.

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Dahingegen spielt das Abmessen von Dimensionen an Körpern mit allen möglichen Profilen und der dazu anzuwendende Werkzeugapparat in der Technik eine besonders wichtige Rolle. Entweder sind diese Werkzeuge dazu bestimmt,, äussere Körperdimensionen (Dicken) oder innere Dimensionen (Höhlungen) zu nennen. In beiden Fällen hört der gewöhnliche Maasstab und Zirkel bald auf brauchbar zu sein, weil sich die zu messenden Punkte mit denjenigen des Maasstabes oder den Zirkelspitzen entweder gar nicht oder doch nur sehr

genau erreichen lassen. (Die Dicke des Steges einer in der Bahn liegenden Eisenbahnschiene kann weder mit dem Zollstock noch mit dem Zirkel gemessen werden. Zum Messen eines Cylinderdurchmessers ist es äusserst schwierig, die Zirkelspitzen an die Durchmesserenden zu bringen u. s. w.) Giebt man jedoch den Schenkeln eine krumme (halbkreisförmige) Gestalt (Fig. 51), so kann man mit den Spitzen leicht über Hindernisse hinwegkommen (z. B. über den Kopf der Eisenbahnschienen) oder dieselben genau um die Grösse einer Dimension öffnen, weil die Spitzen sich unter einem grossen Winkel aufsetzen. Solche Zirkel heissen Dickzirkel, Taster, Tastzirkel oder Greifzirkel (Compas d’epaisseur, Callipers, Calliper - compasses, Outside callipers). Sie bestehen in der einfachsten Form aus ™ zwei Stahlblättern oder Stangen a und b, welche durch ein Niet oder Scharnier am Kopf c drehbar mit einander verbunden sind und schräg zulaufende oder abgerundete Spitzen haben. — Aus Gründen, die bereits bei dem gewöhnlichen Zirkel erörtert sind, bekommen auch die Taster oft einen Bogen mit Zahnstange, Stellschraube u. s. w. Desgleichen giebt es Dickzirkel nach Art der Federzirkel (Compas d’epaisseur ä ressort, Spring-callipers) und Stangenzirkel. — Aber auch diese Taster sind nur anwendbar, wenn die Öffnung beim Abziehen derselben von dem Arbeitsstücke unverändert bleibt, wie dies z. B. der Fall ist beim Messen eines Cylinderdurchmessers. Ist jedoch die Öffnung beim Abnehmen zu vergrössern (z. B. um den Zirkel über den Kopf einer Eisenbahnschiene wegzuziehen), so geht das Maass (des Steges dieser Schiene) verloren, wenn nicht an dem Zirkel eine Einrichtung angebracht

Fig. 51.

Eine in diesem Sinne zu

ge-

ist, die das Ablesen oder Abnehmen des Maasses gestattet, während derselbe noch das Arbeitsstück umfasst.

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Fig. 52.

Fig. 53:

brauchende Anordnung ist der doppelte Dick-zirkel {Double callipers), (Fig. 52); denn wenn beide Schenkelpaare gleich lang sind, so ist auch die Öffnung des einen gleich der des anderen und giebt, da sie mit einem Maasstab zu messen ist, die Dicke des zu messenden Teiles an. Der Sicherung wegen ist noch bei diesen Doppel-Dickzirkeln ein Stellbogen angebracht. — Man erreicht denselben Zweck übrigens noch vollständiger, wenn das Messwerkzeug selbst sogleich die Dimensionen in entsprechenden Maasseinheiten angiebt. Dies kann auf die einfachste Weise dadurch geschehen, dass man mit dem einen Schenkel einen Gradbogen verbindet, auf dem der andere Schenkel sich verschiebt, und diesen Gradbogen nun entsprechend teilt. Von den unzähligen dahin zielenden Konstruktionen mag hier zum allgemeinen Verständnisse die in Fig. 53 gezeichnete genügen. Der Schenkel a hat einen Bogen bei c mit einer Teilung, und der Schenkel b bewegt sich mit einem Bogen d auf dem Bogen c. Die Kante des Bogens d markiert auf dem Bogen c die Öffnung der Zirkelspitzen, also das Maass ihrer Entfernung.

Die beschriebenen Taster können jedoch weder für sehr genaue Abmessungen zuverlässig genau genug sein, noch für grosse Abmessungen gebraucht werden, weil sie dann durch ihre Grösse zu unbequem ausfallen würden. Für beide Fälle sind daher andere Werkzeuge, die zum Teil auf dem Prinzip des Dickzirkels beruhen, oder aus Bequemlichkeitsgründen anders konstruiert sind, in Anwendung.

Bei solchen Messungen, die sich der Natur der Sache nach oft wiederholen, z. B. Messen der Drahtdicken, ist das fortwährende öffnen und Einstellen des Dickzirkels nicht nur zeitraubend, sondern namentlich bei kleinen Dimensionen leicht mit Irrungen verknüpft. In solchen Fällen ist es daher zweckmässig, eine Reihe Taster mit entsprechenden aber feststehenden Öffnungen zu haben. Diese Taster bedürfen aber keines Drehbolzens mehr und verwandeln sich deshalb in einfache Ringe (Fig. 54) (Mess rin ge); sie eignen sich vorzüglich zum Messen dünner Drähte, zu welchem Zwecke sie bündelweise, jeder Ring mit einem Schlitz von bestimmter Weite und mit einer Nummer (Drahtn ummer) versehen, zusammengehalten werden. — Eine noch grössere Bequemlichkeit gewähren diese Ringe, wenn sie nach Nummern geordnet nebeneinander in eine Fläche gelegt werden, in welchem Fall man sie leichter dadurch herstellen kann, dass man in eine länglich viereckige oder runde Stahlplatte runde Löcher bohrt und diese nach dem Rande zu aufschlitzt.

Dieses Werkzeug ist das Drahtmaass, die Drahtlehre oder Drahtklinke (Jauge, Calibre, Wire-gauge,

Gage, Wire-gage)¹) Fig. 55 und 56. Da die Schlitze der Messringe und Drahtmaasse nur in gewissen Abstufungen hergestellt werden können, so sind alle, zwischen je zwei von ihnen liegenden Dicken abzuschätzen. Um der Ungenauigkeit dieser Abschätzung zu entgehen, reiht man eine unendlich grosse Anzahl Löcher A    |........,    ^

mit unendlich kleinen Differenzen neben einander,

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indem man zwei Lineale A, B unter einem kleinen Winkel zusammen stossen lässt (Fig. 57). Ein in diesen Keil eingeschobener Draht wird nur bis zu einem bestimmten Punkte d Vordringen, so dass an diesem Punkte seine Dicke durch angebrachte Zahlen (Nummern) angezeigt wird. Diese Zahlen finden sich leicht aus dem Verhältnisse der Seiten der durch die Öffnung repräsentierten

de

Teilt man nun ab in eben so viele

Fig. 54.

Fig. 55.

Fig. 56.

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Jb

Fig. 57 und 58.

Dreiecke Fig. 58, indem ad = ab

Teile, als bc Längeneinheiten enthält, und diese Teile wieder in z. B. n Teile, so ist der nte Teil der Maasseinheit abzulesen. Ist z. B. bcirzlO mm und ab=10.10 mm, so geben 10 mm auf ab die Dickendifferenz von 1 mm an, also ist ¹/io mm an der Teilung abzulesen. Streng genommen misst man allerdings auf diese Weise nicht den Durchmesser, sondern eine Sehne des Kreises und erhält aus der Messung erst den richtigen Wert, wenn man die gemessene Zahl durch cos. a dividiert, wenn a der von den Linealen eingeschlossene Winkel ist. Letzterer ist aber sehr klein, nämlich höchstens 3°, demnach der Kosinus auch höchstens 0,99986, woraus zu ersehen, dass die Abweichungen sehr gering und leicht dadurch ganz zu umgehen sind, dass man die Skala selbst, d. h. die Linien ab z. B. statt in 10Ö’ nur in 99,98 Teile teilt.

Sollen Dickenmessungen mit grösserer Genauigkeit vorgenommen werden, so genügen direkte Ablesungen nicht, sondern man bedarf der Multiplikation,

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Zeitschr. d. V. D. Ing. 1873 S. 164.

Mitt. des

1) Engineering 1869 S. 401.

Hann. Gew.-Ver. 1861 S. 315. — Dinglers Journ. 236, 105; 242, 330; 262, 65; 292, 61.

um

kleine Unterschiede bemerkbar zu machen. Entweder macht man dann einer Art Zange Anwendung, welche ein kurzes Maul zur Aufnahme des

von

Drahts, Blechs, u. s. w. besitzt und sehr lange Schenkel, von denen der eine auf einem Gradbogen des andern spielt und die Maulöffnung um das Verhältnis der Hebellängen vergrössert angiebt, z. B. um das 50 bis 100 fache. — Oder man benutzt ein Prinzip der Schraube, welches darin liegt, dass eine Schraube bei einer Umdrehung sich in der Achsenrichtung um die Ganghöhe verschiebt, und dass man dabei auf einer an der Schraube angebrachten Scheibe leicht kleine Teile der Umdrehung, also der Ganghöhe ablesen kann (Calibre ä vis, Srew gauge). Ist z. B. die Ganghöhe h = ¹⁰ h mm und der Scheiben-Umfang in 100 Teile geteilt, so entspricht jeder dieser Teile einer ¹⁰/100 Drehung, also 1/200 mm Verschiebung. Ein auf diesem Prinzip beruhendes, sehr zweckmässiges Messwerkzeug ist in Fig. 59 dargestellt. Die möglichst genau angefertigte Schraube a mit 0,5 mm Ganghöhe sitzt in einer Kapsel b fest und dreht und verschiebt sich mit dieser in einer Mutter des Bügels B. Der untere Rand dieser Kapsel ist in 20 Teile geteilt und bewegt sich an einer auf B befestigten Röhre c, welche eine Teilung von ebenfalls V2 mm zum Ablesen ganzer \ Drehungen besitzt, während die Teile an der Kapsel nach einem Strich auf c markiert werden. Man kann also hiermit */40 mm ablesen und wohl ¹⁰/s0 mm Dicke durch Schätzung bestimmen.

Fig. 59.

der zu messende Körper davon berührt wird. Die Grundeinrichtung der zahlreichen Ausführungsformen dieses Messwerkzeuges geht aus Fig. 60 hervor. Die Schraube d hat zwei Gewinde von ungleicher Steigung mit Muttern in m und s, wovon m an der Büchse c festsitzt, während s in der Büchse gleiten und durch die in einen Längsschlitz eintretende Schraube h in der

Um mit dieser Schrauben lehre eine grosse Genauigkeit zu erzielen, stattet man sie vielfach mit einer sogen. Differential-Schraube und einer Vorrichtung aus, welche die Drehung der Schraube in dem Augenblicke einstellt, wo

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Fig. 00.

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Drehung verhindert wird. Infolge dessen bewegt sich der Stempel s bei einer ganzen Drehung der Schraube um die Differenz der Ganghöhe. Die Entfernung zwischen s und der zur Aufnahme des zu messenden Gegenstandes dienenden Unterlage 0 also die Dicke desselben wird mit Hilfe der auf dem breitfüssigen Gestelle a a b befestigten Skala k und der in 100 Teile geteilten Scheibe i also in ganzen und hundertstein abgelesen. Auf der Verlängerung der Schraube sitzen zwei Hülsen p und 1, welche von zwei Spiralfedern gegen einander gedrückt werden, so dass sie mittels sägezahn artiger Verzahnung der Ränder wie eine Zahnkuppelung vereinigt sind. Die Hülse 1 nimmt vermittelst der Schraube n die Schraube d mit, wenn man die um d drehbare Hülse p dreht. Sowie aber s auf den zu messenden Gegenstand tritt und sich der Druck der Schraube d in den Muttern dadurch vermehrt, kann die Hülse p die Hülse 1 und damit die Schraube d nicht mehr mitnehmen, was an einem schnarrenden Geräusch erkannt wird. — Ein ähnliches Prinzip liegt den Messmaschinen¹⁰) zu Grunde, bei welchen

auf wagrechtem Bette vermittelst zwischen den Bettwangen gelagerter Schrauben zwei Backen verschoben werden, welche das zu messende Arbeitsstück zwischen sich nehmen.

Zum Bestimmen des Durchmessers grosser cylindrischer und konischer Arbeitsstücke (Dampf-Pump-Gebläse-Cylinder, Kanonen, Glocken, Wellen, Riemscheiben u. s. w.) sucht man gewöhnlich erst den Umfang, um daraus den Durchmesser durch Rechnung zu finden, und benutzt dazu unter anderem das Messband, wenn keine hervorragende Teile diese Benutzung verhindern. Im anderen (am häufigsten vorkommenden) Fall dahingegen bedient man sich solcher Werkzeuge, die zur Bestimmung der Peripherie nur einen Teil derselben zu umfassen brauchen und demnach auf dem geometrischen Satze beruhen: „Eine Kreislinie wird durch drei Punkte festgelegt, wenn diese nicht in einer Geraden liegen.“ Die zur Auffindung dieser drei Punkte bestimmten Werkzeuge können nun entweder so konstruiert sein, dass sich für jeden Kreisdurchmesser alle drei Punkte verlegen, d. h. dass sich sowohl die Sehne als die Pfeilhöhe verändert, oder dass sich zwei Punkte verlegen, wobei die Pfeilhöhe konstant und die Sehne veränderlich, oder dass sich ein Punkt verschiebt, so dass die Sehne konstant und die Pfeilhöhe veränderlich ist.

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Fig. 61.

Zur ersten Gattung gehören die für diesen Fall konstruierten Dickzirkel mit einer Teilung am Kopf Fig. 61. Die drei Berührungspunkte liegen in a am Kopf und in b und c an den Schenkel-spitzen. Die Scheibe F ist nun am Schenkel b, die innere Scheibe d am Schenkel c befestigt, so dass diese beiden Scheiben durch ihre verschiedene Stellung gegen einander die Öffnung b c und daraus den Durchmesser des Kreises b a c angeben, wonach sich die Teilung auf F leicht erklärt. — Für grosse Teile wird aber die Teilung sehr klein und daher die Zuverlässigkeit des Werkzeuges sehr gering.

Fig. 62.

Der Stangendickzirkel repräsentiert die zweite Gattung, wie aus Fig. 62 zu erkennen ist. Die für diesen Zweck gerade und stark gemachten Schenkel a und b legen sich an den Kreis an. Die Stange c schiebt sich in die hohle Stange h, (welche als Zollstock gebraucht werden kann) je nach dem Durchmesser des Kreises mehr oder weniger ein, so dass an der Kante bei b der Durchmesser direkt abgelesen wird, wenn c entsprechend geteilt ist.

Ein Werkzeug der dritten Gattung¹) angehörend entsteht dadurch, dass man dem Dickzirkel Fig. 61 eine konstante Öffnung b c giebt (Fig. 63) und dann dessen am Kopf liegenden Punkt a durch einen Schieber a d auf und nieder stellbar macht und auf diesem dann zugleich die Teilung anbringt. Der aus dem Dickzirkel hervorgegangene Bügel wird mitunter j j förmig angeordnet und statt des Schiebers a d eine Schraube angebracht um die Pfeilhöhen-Dif-ferenzen in ähnlicher Weise, wie oben durch Fig. 59 näher erklärt wurde, zu bestimmen. ¹¹

Zum Abnehmen von Dimensionen einer Höhlung ist der gewöhnliche Zirkel aus denselben Gründen ebenso ungeschickt als zum Messen von äusseren Dimensionen. Durch Umbiegen der Spitzen nach Aussen (Fig. 64) oder durch nach auswärts gebogene Schenkel b c. (Fig. 65) wird er zwar schon für den erwähnten Zweck brauchbar (Hohlzirkel, Compas ä jauge, Inside callipers) allein nicht allgemein genug, weil hier bei der Erweiterung der Höhlung derselbe Übelstand vorhanden ist, als beim Taster, welcher über dicke Stellen hinweggezogen werden muss. Darum ist denn in solchen Fällen auch ein Gradbogen

eine geteilte Kopfscheibe und dergleichen vorhanden, d. h. eine Voraus der Öffnung

leicht wieder auf denselben Stand bringen kann. Oder man konstruiert den Zirkel ebenfalls doppelt, so dass man an den ausserhalb der Öffnung liegenden Schenkeln die Öffnung der anderen messen kann. Da in letzterem Falle die Gestalt der Schenkel gleichgültig ist,

richtung, mittelst welcher man den Zirkel nach dem Ausziehen

die Öffnung

wenn nur

des einen Paares

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Fig. 03.

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Fig. 66.

Fig. 67.

Fig. 64.

stets gleich der des anderen Paares ^bleibt, so kann man das eine Paar als Dickzirkel ausbilden, wodurch der Dick- und Hohlzirkel, (Inside and Outside callipers) Fig. 66 entsteht. Der in Fig. 65 gezeichnete Hohlzirkel wird ebenfalls ohne weiteres in einen Dickzirkel verwandelt, wenn man die, zu dem Zwecke nur aufeinander gelegten, Schenkel in die Lage bx cx herumdreht. Versieht man einen Dickzirkel dieser Art mit einem Gradbogen a b c, Fig. 67, der sowohl von b nach c als von b nach a geteilt wird, und zwar der Bogen b c für den Dickzirkel, der Bogen b a für den Hohlzirkel, so erhält man einen Dick- und Hohlzirkel, der für alle gewöhnliche Fälle als die beste Konstruktion hingestellt werden kann.

Die, in Fig. 61 und 63 dargestellten Werkzeuge zum Messen äusserer Dimensionen sind ebenfalls in Hohlzirkel zum Messen grosser Cylinder w e i t e n zu verwandeln. Man hat ja nur nötig, die Schenkel des Werkzeugs Fig. 61 übereinander weg in die Lage b, c, zu drehen, und den Schieber a d, Fig. 63, über die Sehne b c hinwegzuschieben in die Lage ax, um diese Umwandlung zu vollziehen.

Wenn man einen schlanken Kegel oder imr ein schlank keilförmiges Blech in eine Öffnung hineinschiebt, so kann man dadurch ebenfalls deren Durchmesser bestimmen und bequem an einem um den Kegel laufenden Kreis oder durch Querstriche auf dem Bleche ablesen: dieses Werkzeug, welches namentlich in den Gewehrfabriken zur Vergleichung der Kaliber dient (Ka-

Uber ni aas s), beruht demnach auf demselben Prinzip wie die Drahtlehre Fig. 57 S. 63.

Lehren, Fühlhebel.

Es giebt in der Verarbeitung der Metalle und des Holzes eine Menge von Fällen, in welchen an dem Arbeitsstücke eine grössere Anzahl von Messungen vorgenommen werden muss, und in denen es daher sehr zeitsparend und vorteilhaft ist, alle Messungen oder einen grossen Teil derselben auf ein Mal vornehmen zu können. So würde es z. B. fast unmöglich sein, eine Kugel auf der Drehbank zu drehen, wenn die Nachmessung mit einem Dickzirkel geschehen sollte, während ein Nachmessen mit einem, nach einem grössten Kreise ausgeschnittenen Blechstücke die Anfertigung wesentlich erleichtert, ja überhaupt ermöglicht. Beim Andrehen von Rotationskörpern insbesondere, namentlich wenn die Erzeugende eine krumme Linie ist, wie z. B. bei manchen Säulen, bedient man sich ebenfalls zur Prüfung solcher nach derselben Erzeugenden ausgeschnittener Bleche. Diese Bleche und die überhaupt zu demselben Zwecke dienenden Werkzeuge, welche also mit Einschnitten, Löchern, Erhöhungen oder Vertiefungen zum Abnehmen von Dimensionen und Formen bestimmt sind, heissen allgemein Lehren (Calibre, Gauge, Gage, Template, Templet). Sie bekommen für manche Verwendung Spezialnamen: Schlüssellehre, Kugellehre; auch gehört hierher die Fensterkluppe des Schlossers für das Abfeilen der Fensterbeschläge u. s. w. — Den Werkzeugen zum Messen von Draht- und Blechdicken (Stahlplatten mit rechteckigen Einschnitten am Rande von bestimmter Breite und mit Nummern bezeichnet) hat man ebenfalls den Namen Lehren (Drahtlehren, Blechlehren S. 63) gegeben.

Auch werden hierzu gezählt die Schieblehren oder Schublehren (Calibre coulant, Slide gauge)¹), die wesentlich so eingerichtet sind wie der Stangenzirkel (Fig. 47) oder wie der Dickenmesser (Fig. 62) und mit ihren verschiedenen Öffnungen zum Messen A beliebiger Dicken dienen können,    111

entsprechender Teilung versehen ist.

Oft findet man eine Schublehre mit der Blech- oder Drahtlehre verbunden; andererseits mit Vorrichtungen zum feinen Messen ausgestattet und daher mit Mikrometerschraube und Nonius (Vernier calipre) versehen. Eine solche Schublehre ist in Fig. 68 dargestellt. Die mit Teilung versehene Stange A B besitzt bei A den festen Schenkel c. Der bewegliche Schenkel besteht aus den zwei Teilen a und b, welche durch die Mikrometerschraube y verbunden sind. Die Scheibenmutter m dieser Schraube liegt in b so, dass durch Drehung von m das Stück a von b ab, oder nach b zu bewegt wird (wobei b auf A B festklemmt, aber a lose sitzen muss). Ein Nonius bei n lässt feinere Ablesungen zu. Um hiermit auch Höhlungen, Bohrlochweiten, Achs-löcber etc. messen zu köijpen, hat man den beiden Schenkeln noch kleine dreieckig prismatische Verlängerungen gegeben und ausserdem wie beim Stangenzirkel Fig. 47 S. 61 mit Spitzen versehen, um das gewonnene Maass sofort

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Fig. 68.

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geschoben und durch das kleine Übergewicht gegen dasselbe gedrückt, so dass jede Exzentrizität von der Blase in dem Libellenrohre angezeigt wird. Eine Verschiebung längs des Arbeitsstückes bezweckt sodann die Prüfung, ob die Erzeugende eine gerade Linie ist.

¹

Mayer, Chem. Technologie des Holzes. Braunschweig, 1872. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1888, S. 1043. — Dinglers Journ. 230, 133; 240, 497. — Publ. ind., Bd. 26. S. 497. —

²

Gottgetreu, Baumaterialien I, S. 385.

³

Karmarsch, Technologie, Bd. I, S. 225 und 670. — Technol. Encyklop. und Techn. Wörterb. Die betreffenden Artikel, -r 0. Byrne-Spon’s, Dictionary of Engineering, London, 1870. Artikel: Handtools. — F.v. Wertheim, Werkzeugkunde zum Gebrauch für techn. Lehranstalten. Wien, 1869. — Karmarsch. Katalog, bahnwerkstätten. Wiesbaden, 1881. — Lüdicke, Der Schlosser. Weimar, 1879. — 2) Dinglers Journ. 279, 264.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁴

Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1857 S. 271, 1861 S. 238. — 2) Dinglers Journ. 232,

⁵

31; 247, 322. — 8) Engineer. 1870 S. 103. - Dinglers Journ. 237, 249; 248, 290; 260,

⁶

257; 281, 249.

⁷

Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1840 S. 516. 1856 S. 23. — Masch.-Konstr. 1870 S. 107. — Dinglers Jornal 195, 227; 228, 401; 257, 350; 279, 265.

⁸

Mitt. des Haun. Gew.-Yer. 1856 S. 21, 1859 S. 306, 1860 S. 307, 1868 S. 1874. — Dinglers Journal 187, 190 u. 191; 188, 103; 247, 320; 259, 539; 954, 283; 279, 266.

⁹

Karinarsch Katalog. S. 35, Bd. I. — Technol. Encyklop. Bd. IX. Artikel Maassstab. — Dinglers Journ. 235, 348; 243, 390; 252. 159. — 2) Mitt. des Hann. tiew.-Ver. 1856, 24. — Engineering 1872, 67. — Dinglers Journ. 234, 448; 237, 191; 242, 330; 246, 79; 255, 156; 257, 13; 262, 65.

¹⁰

Whitworth, Messmaschine. Jena, 1879. — Dinglers Journ. 292, 80.

¹¹

Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1856 S. 321, 1864 S. 137. — Dinglers Journ. 292, 40. y. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

D. Winkelmesser, Setzwage, Senkblei¹).

Eine sehr oft von Metall- und Holzarbeitern vorzunehmende Arbeit ist die des Ab- und Nacbmessens von Winkeln und zwar sowohl von Winkeln an Arbeitsstücken selbst als auch von solchen, unter denen diese gegeneinander oder gegen andere Objekte (Fundamente, Betten etc.) geneigt sein sollen oder müssen (wie es z. B. beim Montieren und Zusammensetzen einzelner Maschinenteile u. s. w. der Fall ist).

Da die Winkel von 90° und 45° die am häufigsten angewendeten sind und die anderen dazwischen liegenden fast nur ausnahmsweise Vorkommen, so erklärt es sich, weshalb man zum Messen der ersteren, Maasse mit festen und der letzteren solche mit veränderlichen Winkeln benutzt.

Die Werkzeuge der ersten Gattung (Winkeimaass, Winkel, Winkelhaken, [Equerre, Square]) werden aus zwei gerade abgerichteten Linealen (Schenkeln) aus Stahl, Eisen oder Holz gebildet, die unter 90° zusammengefügt werden und daher sowohl Aussen- als Innen- (einspringende) Winkel abmessen. Sie kommen in den verschiedensten Grössen vor; namentlich für Holzarbeiter (Zimmerleute, Schiffbauer etc.) macht man den einen Schenkel oft bis 1 m lang. Beim Ablesen solcher Winkel, wovon der eine Schenkel mit einer Kante am Arbeitsstücke zusammenfällt, wird das Anlegen des Winkelmaasses wesentlich erleichtert und gesichert, wenn der eine seiner Schenkel dicker als der andere oder mit einer schmalen Kante (Anschlag, Tige) versehen ist. Solche Winkel heissen Anschlag winke 1. Die hölzernen Winkel der Tischler, Zimmerleute etc. sind fast immer als Anschlagwinkel konstruiert, deren kurzer, dicker Schenkel auch Kopf und deren dünner Schenkel die Zunge (Blatt, Lame, Blade) genannt wird; die Zunge wird am zweckmässigsten aus dünnem Stahlblech gemacht und mitunter die innere Kante des Kopfes ebenfalls mit Blech belegt, um der Abnutzung länger zu widerstehen.

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Wird der Anschlag des Winkelmaasses über das Blatt hinaus verlängert, so entsteht das doppelte Winkelmaass, welches Werkzeug einer Reisschiene gleicht. Wenn dann dieses Blatt so angeordnet wird, dass es rechtwinklig zu dem Anschlag verstellbar ist, so bietet es ein bequemes Werkzeug zum Messen von Tiefen (Tief-maass, Ausdrehwinkel, Lochwinkel, Schubwinkel, Sliding square, turning square); namentlich wenn es zugleich eine Maasseinteilung besitzt. Auch misst man mit diesem Winkel leicht nach, ob die Vertiefung rechtwinklig zur Oberfläche steht. In Figur 70 ist ein solcher Schubwinkel gezeichnet: a ist der Anschlag, b ist das Stahlblatt, das sich in a verschiebt und durch eine kleine .eingelegte Blattfeder festgehalten wird.

Fig. 70.

Der Winkel von 45 °, welcher besonders bei rechteckigen HolzvOfbindungen vorkonrmt, heisst die Gehrung oder der (FehrungswiiräTel (Verbindung auf Gehrung) und deshalb das Winkelmaass, bei dem die Schenkel unter 45° gegeneinander

übertragen zu können. — Eine besondere Ausführung der Schublehren zeigen die stellbaren Stichmaasse zum Messen grösserer Cylinder weiten, welche aus einem mit innerem Schraubengewinde versehenen Rohre mit einer aus- und ein-H    schraubbaren Spindel und Maaseinteilung bestehen. Zum

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Fig. 69.

Gebrauche schraubt man beide Teile so lange auseinander bis die stumpfspitzigen Enden die innere Cylinderwand berühren. — Endlich mag noch eine kleine Schublehre hier angeführt werden, die zum Messen von Blechstärken gebraucht wird an bereits vernietetem oder verschraubtem Blech. Dieselbe besteht, Fig. 69, aus einer kleinen mit Maasslinien versehenen Stange a, die mit der Spitze auf die eine Blechplatte gestellt wird, und aus einem kleinen Schieber b, der auf die zweite Blechplatte geschoben wird: der Raum zwischen der Spitze von a und der Unterkante von b ist die Blechstärke der Platte y.

Um an einem Cylinder, einem Kegel etc. z. B. bei der Erzeugung sehr genauer Schrauben zu untersuchen, ob die Querschnitte auch wirklich Kreise und zwar von genau vorgeschriebenen Durchmessern sind, oder wie weit und wo sie von dem Kreise abweichen, bedient man sich, wenn es sich um genaues Abmessen z. B. der Achsen, Zapfen, Scheiben etc. mathematischer Instrumente handelt, nicht mehr des Tasters, weil hiermit kleine Fehler nicht entdeckt werden können, sondern entweder fester Lehren aus gehärteten geschlossenen Stahlringen und Stahlcylindern (Lehrringe und Lehrbolzen) oder einer Einrichtung, deren Prinzip darauf beruht, dass bei einem absolut richtigen Cylinder alle Punkte der Oberfläche in gleichem Abstand von der mathematischen Achse liegen; und dass deshalb ein an die Cylinderoberfläche angedrückter Punkt seine Lage unverändert beibehalten muss, wenn die Cylinderoberfläche an demselben vorübergeführt wird. Da der, gewissermaassen fühlende, Punkt mit einer Vorrichtung versehen sein muss, welche seine etwaige Bewegung in sehr vergrössertem Maasstabe wiedergiebt und diese entweder in einem Hebel oder in einer sehr empfindlichen Libelle besteht, so heissen diese Messwerkzeuge Fühlhebel oder Fühlhebelniveau¹).

Ein Fühlhebel besteht aus einem' kurzen etwa 3 bis 5 mm langen Hebel aus Stahl, der an dem einen Ende hoch poliert ist und an dem anderen mit einer nach aufwärts gerichteten Verlängerung, die das 50- bis 100fache des kleinen Hebels beträgt, versehen ist und auf einem Drehzapfen ruht, der in einem Gestelle liegt, das verschoben werden kann. Dreht man nun den Cylinder oder Kegel langsam um seine Achse (was am zweckmässigsten auf der Drehbank geschieht) und schiebt den kurzen Hebel des Fühlhebels dagegen bis zur Berührung, so wird das lange Hebelende jedesmal da einen Ausschlag geben, wo der Körperquerschnitt von dem Kreise abweicht. Wenn man das Instrument gleichzeitig parallel oder unter einem Winkel gegen die Achse des Arbeitsstückes verschiebt, so prüft man dadurch auch die Cylindrizität oder Konizität desselben. ¹

Das Fühlhebel-Niveau besteht dem Wesen nach aus einer empfindlichen Röhrenlibelle, welche um die Querachsen leicht drehbar, zwischen Spitzen aufgehängt ist. An dem einen Ende der Libelle geht ein Messingstreifen nach abwärts, der unten rechtwinkelig abgebogen ' ' T und mit eifiem Stahlstift versehen ist. An dem anderen Ende bekommt die t/ibelle eine Sctifaube, auf der sich eine Mutterscheibe bewegt, um an dieser Seite ein kleines Übergewicht zu erzeugen. Der eben erwähnte Stahlstift wird nun gegen das Arbeitsstück

stössen, das Gehrmaass (Equerre-onglet, Mitre square) oder der Gehrwinkel: nur durch diesen Winkel unterscheidet sich dasselbe von dem gewöhnlichen Winkelmaass.

Bei Tischlern findet man auch wohl: Sechs kante und Achtkante, das sind Winkelmaasse mit Winkeln nach denen die Hölzer zugeschnitten

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werden müssen, um aneinandergelegt ein Sechseck oder Achteck zu bilden, nämlich bei einem Sechseck 60°, bei einem Achteck 67¹/2°. Diese Winkelmaasse werden in der Regel einfach dadurch hergestellt, dass man auf ein Lineal ein Querstück schräg nach den vorliegenden Winkeln auf leimt.

Fig. 71.

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Vielfach hat man Winkelmaasse konstruiert, mit denen man Innen- und Aussenwinkel, sowohl von 90° als 45° leicht nachmessen kann. Ein derartiges Werkzeug (Universalwinkel) ist in Fig. 71 dargestellt, wo zugleich noch Winkel von 30° und 60° angebracht sind. Ein anderes zeigt Fig. 72; man sieht leicht in a b den Anschlag und in de den Schenkel eines Doppel winkel-maasses zum Messen vorspringender rechter Winkel, bei c einen Winkel für einspringende rechte, bei d b c für einspringende Winkel von 45°. Zugleich halbiert der Schenkel d e den rechten Winkel bei c. Zu diesem Werkzeuge ist noch zu bemerken, dass die Teile a c, c d e und c b in einer Ebene liegen, während a b über c d e liegend, das Dreieck a b c vollendet und dem Schenkel e c einen Halt giebt; dadurch wird auch der Innenwinkel bei c zum Messen von vorspringenden rechten Winkeln y'b geeignet, weil die Teile a c und b c dicker sind als das Y Lineal c d e.

Fig. 72.

In einzelnen Fällen kann es höchst nützlich sein, an einem kleinen Werkzeuge verschiedene Winkel für bestimmte Zwecke zu haben, z. B. zum Anschleifen der Schneidwinkel an Werkzeugen, namentlich an Schraubenschneidstählen, zum Nachmessen von Schraubenwinkeln, von Winkeln an Kegelspitzen etc. Ein solches Werkzeug stellt man sich leicht aus einem Stückchen Stahlblech her, indem man in den Rand entsprechende Winkeleinschnitte macht. Das in Fig. 73 dargestellte Beispiel wird dieses

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Fig. 73.

Mittel zum Nachmessen ohne weiteres HP erläutern. Sehr zweckmässig hat man eine Anzahl z. B. 12 Blechstücke mit pP sägezahnartigen Einschnitten entsprechend den verschiedenen Schraubengängen, wie die Klingen eines Einschlagmessers handlich vereinigt (Gewindeschablonen).

Wenn man die zwei Schenkel eines Winkelmaasses an ihrem Vereinigungspunkte drehbar anordnet, so erhält man einen Winkelmesser, der zur Bestimmung aller Winkel geeignet ist und Schrägmaass (Schmiege oder Schräg winkel, Stellwinkel, Fausse equerre, Sauterelle, Bevil, Anglebevel) genannt wird. In der Regel wird dabei die Anordnung getroffen, dass das aus dünnem Stahlblech angefertigte Blatt sich wie ein Taschenmesser in den viel dickeren Kopf einlegt, wodurch der letztere zugleich zum Anschlag wird. Kon-

struiert man die Schmiege nach Art des doppelten Winkelmaasses oder wie eine Reisschiene mit einem beweglichen Kopf und verlängert das Blatt über den Kopf hinaus nach Art eines Zeigers, der auf einem mit dem Anschlag verbundenen Gradbogen spielt, so wird das Instrument zu einem Universalwinkelmesser, wie er in Fig. 74 vor Augen geführt ist. Beim Gebrauch desselben wird der Anschlag A A gegen die Kante des Arbeitsstückes gelegt und das Blatt B so lange gedreht, bis der Winkel getroffen ist und dann durch die Klemmschraube am Drehbolzen festgestellt. Der Zeiger lässt die Grösse des Winkels in Graden auf dem Gradbogen C erkennen. —

Um mit diesem Werkzeug ganz feine Messungen machen zu können, ist wohl der Zeiger mit einem Nonius und einer Mikrometerschraube zur genauen Einstellung versehen. Mitunter ist auch das Blatt B in der Längenrichtung wie bei dem Tiefenmaass Fig. 70 verschiebbar, wodurch die Möglichkeit entsteht, auch Tiefen zu messen, die schief gegen die Oberfläche geneigt sind.

Beim Auf- und Zusammenstellen von Maschinen und Bauwerkteilen (Treppen, Dachstühlen etc.) ist zunächst erforderlich, eine Arbeitsbasis zu gewinnen, durch Festlegung einer horizontalen Linie (Wage), zu welchem Zwecke die allgemein bekannte Setzwage mit dem Senkblei (Lot, Senklot, Bleilot) noch häufig verwendet wird. Statt dieses einfachsten Werkzeugs ist aber zweckmässiger eine Wasserwage (Libelle)¹) zu nehmen, weil man mit dieser genauer abwägen kann. Von dieser horizontalen Linie oder Fläche aus werden nun alle Winkel genommen, welche bei der Aufstellung wichtig sind. Vor allem ist wieder der Winkel von 90° der häufigste, und dann der von 45°. Der erste wird durch die vertikale Schnur des Senkbleies, der zweite durch ein Winkel-maass von 45° leicht gefunden. Wenn es sich jedoch um genauere Feststellung handelt, so wird wiederum die Wasserwage dienstbar gemacht. Von der grossen Anzahl Konstruktionen, welche man zu diesem Zwecke mit der Wasserwage vorgenommen hat, können hier nur die zwei gebräuchlichsten Platz finden²).

Bei der einen Konstruktion Fig. 75 ist die Libelle L in einen Quadranten ABC gelegt, der genau rechtwinkelig zusannnenstossende Seiten und einen Gradbogen bei G hat, auf dem der Zeiger Z mit Nonius    C

spielt, welcher an der um das andere Ende a drehbaren Libelle festsitzt. Ferner tritt von der Rückseite des Quadranten durch den Schlitz eine Schraube, die    j

eine Mutter in dem Libellengehäuse hat und an der Rückseite einen Knopf, so dass damit die Libelle in jeder Lage festgeklemmt werden kann. Legt man daher eine Kante AB oder A C ;des Instrumentes an eine Kante des Arbeitsstückes und verschiebt die Libelle so lange, bis die Blase

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Fig. 74.

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Fig. 75.

Fig. 70.

S. 152.

deren horizontale Lage anzeigt, so giebt der Zeiger Z die Neigung dieser Kante in Graden an.

Die andere Konstruktion ist in Fig. 76 gezeichnet. Eine genau eben abgerichtete schmale Eisenplatte P trägt auf der Mitte einen mit einer kreisrunden Öffnung versehenen Aufsatz A. Die Öffnung ist am Rande in 360° geteilt. In dieser Öffnung liegt, genau an dieselbe sich anschliessend und in derselben rund herum verschiebbar, ein halbrundes Metallstück M, welches an der geraden Fläche eine empfindliche und sorgfältig justierte Röhrenlibelle besitzt. Auf der Mitte des Halbkreises bei Z ist ein kleiner Zeiger befestigt, der also bei der Bewegung des Stückes M in der Öffnung auf dem oben genannten Gradbogen spielt. Legt man nun die Platte P an die Kante oder Fläche, deren Neigung bestimmt werden soll, und verschiebt das Stück M in der runden Öffnung so lange, bis die Libelle horizontal liegt, so giebt der Zeiger die Neigung in Winkelgraden an. Damit das Stück M nicht aus der cylindrischen Öffnung herausfällt, ist seine Peripherie mit einer Nut versehen, in die von aussen her eine kleine Schraube bei s eintritt, die auch zugleich ein Festklemmen bewirkt, wenn das Instrument zu einem bestimmten Zwecke (nur als Wasserwage oder Vertikalwage u. s. w.) dienen soll.

Inwieweit die oben beschriebenen, Winkel messenden Werkzeuge auch beim Montieren u. s. w. zur Verwendung kommen können, bedarf hier wohl keiner weiteren Erklärung.

III. Mittel zum Anzeichnen, Vorzeichnen und Einteilen.

Das Anzeichnen, Vorzeichnen und Einteilen hat den Zweck, dem Arbeiter die Lage oder Richtung anzugeben, wo und wohin er eine Arbeit vorzunehmen hat. Deshalb kommen hier nur Punkte und Linien in Betracht, weil die letzteren ja auch etwaige Flächen, die abgearbeitet werden sollen, festlegen.

Beim Arbeiten in Holz genügt es in der Regel, die Stellen eines Punktes oder den Lauf einer Linie mit einem Bleistift zu bezeichnen ; bei Metallarbeiten und oft auch bei Holzarbeiten reicht dieses Hilfsmittel nicht aus; man muss vielmehr die Zeichen in das Material eindrücken (Punktieren, Reissen). Dazu bedarf man eines spitzen, harten Werkzeuges.

A. Körner, Mittelpunktsucher, Linienreisser, Reissmaass, Richtplatte.

Um Punkte anzugeben (körnen, ankörnen, Amorcer, To mark the centre) z. B. zur Angabe der Stelle für Löcher beim Schmieden, Bohren etc. besteht dieses Werkzeug aus einem Stahlstäbchen (Körner, Amorgoir, Centre punch) mit einer konischen oder pyramidalen Spitze, welche man auf das Arbeitsstück setzt und mit einem Hammerschlag antreibt oder bei weichem Material mit der Hand eindrückt. — In manchen Fällen muss man an Cylindern oder anderen Rotationskörpern auf der Endfläche zum Ankörnen erst den Achsenpunkt (Mittelpunkt) suchen (Zentrieren). Auch für diesen Zweck stehen kleine Werkzeuge in Anwendung (Mittelpunktsucher, Mittelsucher, Centre punch), welche nach zwei Prinzipien konstruiert werden. Entweder steckt' man einen Körner durch* die Spitze eines konischen Trichters und setzt diesen auf die Endfläche des Arbeitsstückes; ein Schlag "Auf den Körrihr markiert dann den Kreismittelpünkt. Oder man legt an die Rundung des Arbeitsstückes ein Winkelmaass von 90°, auf dem noch ein Lineal sitzt, welches den Winkel halbiert und zieht an diesem Lineal einen Strich, welcher natürlich durch den Mittelpunkt geht. Darauf legt man dieses Werkzeug an eine zweite Stelle an.

und zieht wieder einen Strich: wo beide Striche sich schneiden, liegt der Mittelpunkt. Wie der in Fig. 72 dargestellte Universalwinkel auch hierzu gebraucht werden kann, ist mit Hilfe des eingezeichneten Kreises leicht zu erkennen.

Zum Reissen einer Linie gebraucht man ein scharf spitziges Stahlstäbchen (Reissnadel, Reis spitze, Pointe, Pointe ä tracer, Traceret, Darwing point, Scriber, Marking awl), welches mitunter die Spitze seitwärts bekommt (Re iss -haken) und das man an einer Führung (Lineal, Regle, Hule) entlang zieht. — Zum Einreissen gerader Linien ist natürlich auch das Lineal gerade; zum Einreissen krummer Linien wird ein Kurvenlineal oder eine Lehre benutzt. Die geraden Lineale werden häufig mit einer Teilung versehen und als Maassstab gebraucht und dann sehr zweckmässig aus einem dreieckigen Prisma mit einer Teilung an den schrägen Flächen hergestellt. Wenn sie unten ausgehöhlt sind, also aus Winkeleisen angefertigt sind, so kann man an ihnen auch bequem gerade Linien auf Cylinder', parallel zur Achse ziehen (Rohrmaass, Bohrlehre).

Sollen parallel einer geraden Kante eines Arbeitsstückes oder parallel einer ebenen Fläche an demselben, Linien in bestimmten Abständen gerissen werden, so kann man die Kante oder Fläche selbst als Führung benutzen, indem man an derselben ein Holz- oder Metallstück hingleiten lässt; das in dem bestimmten Abstande eben die Reisspitze trägt. Das auf solche Weise entstehende Werkzeug (Reissmaass, Reissnadel, Streichmaas s, Streichmodel, Trusquin, Tracequin, Marldng gauge, Cutting gauge)¹) muss übrigens verschieden hergerichtet sein, je nachdem eine Kante oder eine (oft künstlich zu vorliegendem Zwecke angebrachte) Fläche zur Führung dient.

Wird es einer Kante entlang geführt, so besteht es wesentlich aus einem Anschlag oder Kopf (Tete, Appui, Heap) A. Fig. 77 von Metall oder Holz, oder Holz mit Metall beschlagen, und einem durch den Anschlag gehenden Stabe B. (Riegel, Tige, Stern) ebenfalls von Holz oder Eisen, der am Ende bei B die Reisspitze trägt. Damit das Reissmaass dann für verschiedene Entfernungen brauchbar ist, wird das Stäbchen B in dem Anschlag A verschiebbar und durch Druckschrauben oder Keile feststellbar eingerichtet. — Noch brauchbarer wird das Streichmaass, wenn zwei Riegel durch den Anschlag gehehen (doppeltes Streichmaass), weil man dann damit imstande ist, gleichzeitig zwei parallele Linien auf einmal zu ziehen und zwar in beliebigem Abstande, sowohl vom Rande als auch unter sich. Diese zwei Riegel werden ent-

Fig. 78.

Fig. 79.

Fig. 77.

weder neben einander gelegt und durch zwischenliegende Keile festgehalten, (wie Fig. 78 an dem gewöhnlichen Tischlerstreichmaasse zeigt, wo Ä Ider Abschlag, AB die Riegel und D die Befestigungskeile bedeuten) oder durch Klemmschrauben angedrückt. Dann ist der Anschlag ein viereckiger Ring, durch den die beiden durch Nut und Feder ineinandergreifenden Riegel gehen, welche beide von der am Ringe seitwärts sitzenden Schraube zusammengepresst werden, oder es liegt ein Riegel so modern’ivveiten, dass beide sowohl gegen sich als gegen den^Anschlag zu verschieben sind. Diese höchst zweckmässige Anordnung geht aus Fig. 79 hervor. A ist der Anschlag und B der Riegel aus

Holz, welcher an einer Seite eine viereckige oder besser schwalbenschwauzförmige Nut hat. In dieser Nut ist ein ebenso geformtes Eisen oder Messingstäbchen C mit einem kleinen Griff C verschiebbar; deshalb kann man sowohl die Entfernung der beiden Reisspitzen unter sich, als auch zu dem Anschlag A nach Bedürfnis ändern. Die doppelten Streichmaasse dienen namentlich zum Vorreissen von Zapfenlöchern und werden deshalb auch Zapfenstreich-maa ss (Trusquin d’assemblage, Mortice gauge) genannt. Mitunter werden auch bei den doppelten Streichmaassen Schrauben für die Bewegung der Riegel anbracht. — Ein dem Streichmaass verwandtes Werkzeug ist noch das Stellmaas s, welches aus einem langen Maasstab besteht, auf dem sich ein Anschlag bewegen lässt. — Bei der Benutzung einer Fläche zur Führung des Reissmaasses kann diese Fläche entweder an dem Arbeitsstücke festsitzen, wie z. B. bei dem Schieberkasten eines Dampfcylinders, wenn die Dampf kanäle für eine etwaige Nacharbeit angerissen werden müssen, und überhaupt bei winkeligen Arbeitsstücken, oder man muss eine gerade Fläche vorübergehend damit verbinden, wenn z. B. das Werkstück schon fest liegt und man eine horizontale Linie reissen will. In allen Fällen aber ist der Anschlag und damit die Einrichtung eines gewöhnlichen Reissmaasses nicht anwendbar. Man bedarf vielmehr statt des Kopfes einer Platte, die auf der Führungsplatte sich bewegen lässt und an Stelle des Riegels ein festes Stäbchen besitzt, an welchem die Reisspitze sich auf- und niederbewegen kann. Das Werkzeug wird also auf dieser Platte (Fuss) stehend gebraucht (stehendes Streichmaass, Side-yauche²). Die etwa behufs des Anreissens besonders anzubringende Fläche ist die sog. Richtplatte {Surface plate), eine je nach Bedürfnis kleine oder grosse viereckige Gusseisen platte mit möglichst ebener Oberfläche, und der Leichtigkeit als auch des festeren Hinlegens wegen unten nur mit einem rings herumlaufenden Rande oder mit Rippen oder vier Füssen versehen, auch bei grossen Platten oft gitterartig durchbrochen. Diese Richtplatte wird entweder vor das Arbeitsstück gelegt oder dieses mit der ebenen Fläche, zu der eine Linie parallel gezeichnet werden soll, auf die Richtplatte gestellt. Für den letzten Fall hat man sogar besondere Anreisstische, welche oft 1 rn breit und bis 3 m lang sind und auf eingeschraubten Füssen ruhend, ein für allemal in der Werkstatt fest aufgestellt sind.

Die'gewöhnliche Einrichtung des stehenden Streichmaasses geht aus Fig. 80 hervor. Der tellerförmig hohle Fuss F trägt die Stange S, auf welcher eine Hülse H auf und nieder zu verschieben und durch eine

seitwärts sitzende Stellschraube zu befestigen ist. An dieser Hülse sitzt eine Querhülse, durch welche die Reissnadel abc geht, die ebenfalls durch eine Stellschraube festzuklemmen, c sonst aber ebensowohl in der Längenrichtung zu verschieben, als um die Achse b c zu drehen ist. Durch diese Drehbarkeit kann die Spitze a im Kreise bewegt und in eine verschiedene Höhenlage zu der Spitze c gebracht werden. Hierdurch erreicht man die Bequemlichkeit, auch zwei parallele Linien, die eine mit c, die andere mit a anzureissen, deren Abstand gleich ist dem Vertikalabstande von a und c, tlg'8<>'    also zwischen Null und ab liegen kann. Durch sanfte

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Hammerschläge • auf b und d findet zugleich ein Ankörnen statt. Sehr pfehlenswert bei den stehenden Reissmaassen ist eine Teilung cies Stabes S nach dem gebräuchlichen Maasse, um dadurch sofort bestimmt angegebene Höhen

abzugreifen. — Manche für feine Abmessungen bestimmte Reissmaasse dieser Art sind mit Mikrometerschraube versehen, welche in ähnlicher Weise wie bei der Schublehre Fig. 68 genaue Einstellungen bewirkt.

B. Zirkel.

Zum Vorzeichnen von Kreisen bedient man sich fast ausschliesslich des Zirkels und zwar desselben Zirkels mit seinen Variationen, der auf S. 59 etc. ausführlich beschrieben ist, indem die eine Zirkelspitze als Reisspitze benutzt wird. Zu bemerken sei nur noch, dass in dem Fall, wo um ein bereits vorhandenes Loch ein Kreis gezogen werden soll, die eine Zirkelspitze mit einem konischen Stück zum Einsetzen in das Loch versehen wird, wie aus Fig. 45 S. 60 genügend hervorgeht. Seltener reisst man um eine kreisrunde Scheibe herum, als Leitlinie, einen Kreis auf.

Fig. 81.

Mitunter namentlich bei Holzarbeitern kommen Ellipsen oder Ovale vor (ovale Tische, Gefässe etc.). Diese Linien werden mit einem Ellipsenzirkel, (Compas ä ovale, Compas ä ellipse, Oval conipasses) einfachster Konstruktion, wie sie aus Fig. 8l erhellt, gezogen. Eine runde Scheibe A aus Holz oder Metall has zwei sich in deren Mittelpunkt schneidende Nuten, in denen zwei Gleitstücke a, b liegen, welche durch eine Stange cd verbunden sind, an deren Ende bei d eine Reisspitze oder ein Bleistift sitzt. Hält man nun A fest, was durch ein paar kleine spitze Stifte unterstüzt wird und dreht d herum, so beschreibt die Spitze bei d eine Ellipse. Da die Stange cd verschiebbar durch kleine Hülsen geht, welche an a und b sitzen, so ist man imstande, nicht nur das Verhältnis, sondern auch die Grösse der Ellipsendurchmesser beliebig zu ändern, wodurch die Brauchbarkeit des Werkzeuges wesentlich erhöht wird.

Zweites Kapitel.

Giesserei im allgemeinen¹).

Wenn sich in einem Gefässe eine Flüssigkeit befindet, so wird diese vermöge eines hydrostatischen Grundgesetzes die innere Gestalt des Gefässes annehmen und bei einer etwaigen Erstarrung behalten. Der in dem Gefässe vorhandene Raum wird dann um so vollständiger ausgefüllt, je dünnflüssiger die Flüssigkeit ist, je grösser der Druck, der auf ihr lastet, z. B. durch eine Flüssigkeitssäule und je flacher die Vertiefungen und Aushöhlungenji an der Gefässwand sind. Die angenommene Gestalt der Flüssigkeit wird hach dem Erstarren am vollständigsten erhalten bleiben, wenn im Augenblicke des Er-starrens wenigstens keine Volumveränderung eintritt. Ist demnach die Aufgabe gegeben, aus Metall einen bestimmt geformten Gegenstand herzustellen, so kann man sie offenbar dadurch (Ösen, dass man das Metall in einen flüssigen Zustand versetzt, dann in eine Hohlform von der vorgeschriebenen Gestalt

1) Karmarscb, Handbuch der mech. Techn. Bd. I S. 74. — Guettii

er,

De la Fonderie

teile qu’elle existe aujourd’hui en France et de ses nombreuses applications h l’industrie. Paris, 1844. — Abbas, Handbuch der Metallgiesserei. Weimar, 1875.

giesst und darin erstarren lässt. Derjenige Zweig der Metallverarbeitung, welcher sich mit der Lösung dieser Aufgabe beschäftigt, ist die Giesserei {Fonderie, Foundry, Casting).

Die Giesserei zerfällt demnach, abgesehen von der Wahl der Metalle, in drei Grundarbeiten :

1.    in das Flüssigmachen (Schmelzen, Fusion, Melting) der Metalle,

2.    in die Herstellung der Form (Formerei, Moulage, Moulding).

3.    in das Eingiessen des Metalles in die Form (eig. Giessen, Coulage, Pouring, Casting).

Die Eigenschaften, welche die Metalle besitzen müssen, um für Giessereizwecke tauglich zu sein, ergeben sich aus den oben gemachten Andeutungen. Vor allen Dingen ist die Eigenschaft die wichtigste, sich bei solcher Temperatur schmelzen zu lassen, dass sich nicht unzweckmässige und schwierig auszuführende Feuerungsanlagen zum Schmelzen grösserer Mengen ergeben. Zweitens können nur solche Metalle und Metallmischungen verwandt werden, die beim Schmelzen in einen dünnflüssigen Zustand übergehen, weil nur diese die Form gehörig ausfüllen, und endlich ist die Art des Erstarrens, d. h., ob dieses mit einer Volumveränderung (Vetgrösserung oder Verminderung) verbunden ist oder ob die Form der ganzen Ausdehnung nach unverändert bleibt, zu berücksichtigen. Im ersten Kapitel ist bei der Abhandlung über die Eigenschaften der Metalle und ihrer Legierungen immer auf ihre Anwendbarkeit zur Giesserei zwar hingewiesen, allein die Art und Weise des Schmelzens (ob dieses schnell oder langsam, ob bei hoher oder niedriger Temperatur u. s. w. geschieht), des Eingiessens, die Beschaffenheit der Giessform etc. führen so manche Abweichungen herbei, dass nach dieser Richtung hin später noch einige Ergänzungen über die Natur der Gussmaterialien notwendig erscheinen.

Da das Schmiedeisen und das Platin wegen ihrer zu hohen Schmelzpunkte, desgleichen das Kupfer, weil es einen sehr löcherigen Guss liefert und die Form schlecht ausfüllt, von der Giesserei ausgeschlossen, Aluminium, Stahl, Silber und Gold selten und dann in der Regel nur in sehr einfachen Formen gegossen werden, so bleiben demnach für den regelmässigen Betrieb der Giessereien hauptsächlich folgende Metalle und Metallmischungen in Verwendung:

Roh- (Guss-) Eisen, Zinn, Zink, Blei, Tombak, Messing, Bronze, Argentan, Britanniametall und die sämtlichen Legierungen von Zinn mit Blei, Blei mit Antimon etc.

I. Schmelzen der Uussmaterialien¹).

Da sowohl die Schmelzpunkte als die Mengen der zur Giesserei verwendeten Metalle ausserordentlich weit auseinanderliegen und da sich ausserdem das Verhalten dieser Metalle im geschmolzenen Zustande zu dem Sauerstoff der Luft,, dem Brennmaterial und anderen Stoffen der Umgebung sehr verschieden fceigt, so weisen auch die Schmelzvorrichtungen, diesen Verhältnissen entsprechend/ eine grosse Mannigfaltigkeit in ihren Anlagen und Einrichtungen auf. — Im allgemeinen lassen sie sich jedoch in zwei Klassen teilen, je nachdem das Schmelzmaterial unmittelbar mit dem festen Brennmaterial oder dessen Flammen in Berührung kommt (Schachtöfen, Flammöfen), oder sich in Gefässen (Tiegeln, Kesseln) befindet, die dem Feuer ausgesetzt werden ('tiegelöfen, Kesselöfen). ³

Die Schachtöfen bilden cylinderähnliche Behälter aus feuerfestem Material, in denen das Gussmaterial mit dem Brennmaterial in direkter Berührnng ist. Sie haben deshalb den Nachteil, dass das Gussmaterial in ihnen während des Schmelzens leicht fremde, schädliche Substanzen des Brennmaterials (Schwefel der Steinkohle etc.) aufnimmt und bedingen demnach eine sorgfältige Auswahl des Brennmaterials (Holzkohle, Koks, Anthrazit); andererseits gewähren sie aber die Möglichkeit eines ununterbrochenen Betriebes und des Schmelzens grosser Metallmengen bei verhältnismässig hoher Temperatur: sie dienen darum hauptsächlich zum Schmelzen von Gusseisen und führen dann den Namen Kupolöfen (Fourneau ä manche, F. ä coupole, Cubilot, Cupola, Cupola-furnace). — Die Flammöfen, (Fourneau ä reverbere, Reverberatory furnace, Air-furnace) mit ihrem vom Schmelzraum getrennten Feuerraum besitzen gegen die Schachtöfen den Vorteil, dass das Schmelzmaterial nur mit der Flamme in Berührung kommt, wodurch die Auswahl des Brennmaterials nur insofern beschränkt ist, als es möglichst lange Flammen geben muss (Steinkohle, Holz, Torf etc.). Der Betrieb derselben kann aber kein kontinuierlicher sein in dem Sinne des Schachtofens (d. h. es können nur immer abgemessene Mengen geschmolzen werden), infolgedessen ein grosser Verlust an Wärme vorhanden ist durch den Anteil, der von den Wänden aufgenommen und abgegeben wird, wenn die Schmelzungen nicht rasch auf einander folgen.

Die Konstruktion eines gewöhnlichen Kupolofens¹) geht aus Fig. 82 bis 86 (f. S.) hervor. Er besteht der Hauptsache nach aus einem cylindrischen Schacht A, der durch eine oben angebrachte Thür B (Gicht) das Material zum Verschmelzen aufnimmt, und in dessen unterem Teil C (Herd) das geschmolzene Metall sich ansammelt. Die Zuführung der zum Verbrennen erforderlichen atmosphärischen Luft geschieht fast ausschliesslich durch Gebläse an einer Stelle D des Schachtes, über dem Herde C. Nach oben hat der Ofen eine aus Eisenblech oder aus Steinen hergestellte Fortsetzung (Esse) E, welche die Verbrennungsprodukte (Gichtgase) abführt und entweder unmittelbar auf den Schacht oder auf einen Unterbau (Säulen, Gichtboden) gestellt ist, in welchem letzteren Fall der Ofen sich frei ausdehnen und zusammenziehen kann.

Der Schacht ist aus drei konzentrischen Schichten zusammengesetzt. Die äussere Schicht a (Fig. 82 bis 86) zur Stütze des Ofenkörpers ist eine eiserne Hülle (Mantel), die innere (Kernschacht) b besteht aus feuerfestem Material (Chamotte), und dazwischen befindet sich ein Zwischenraum von etwa 12—18 mm, welcher die freie Ausdehnung der erhitzten Kernmauer zulässt und gleichzeitig als schlechter Wärmeleiter dient, zu welchem Zwecke er mit Asche und dergleichen gefüllt wird. Zweckmässiger erscheint es, ihn ganz leer zu lassen, weil die Luft, wenn sie nur an einer Bewegung verhindert wird, als schlechter Wärmeleiter genügt und der Ausdehnung der Kernmauer keine Hindernisse bietet.

Der Ofenmantel ist entweder cylindrisch (Fig. 83) oder selten pölygonäl (Fig. 85) aus Schmiedeisen (Blech) oder Gusseisen hergestellt. Wenngleich die Anwendung von Gusseisen deshalb am zweckmässigsten erscheint, weil die Gies-sereien sich dann den Mantel selbst herstellen können, so sind doch Blechmäntel (Fig. 82) die verbreitetsten und beliebtesten, umsomehr, als unbrauchbar gewordene Dampfkessel hier noch eine ausgezeichnete Verwendung finden. Die ⁴

Mäntel von Gusseisen werden entweder aus einzelnen aufeinander gestellten Cylinderstücken mit Muffen (Fig. 84), oder aus Platten (Fig. 85), welche mit schräg angegossenen Flantschen versehen sind und durch Schrauben verbunden werden, zusammengesetzt.

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Fig. 82—86.

Der Kernschacht oder das Sch achtfut ter wird innerhalb des Mantels aus feuerfesten Formsteinen mit Chamottemörtel aufgemauert und bekommt 15 bis 30 cm Wandstärke. Das Schachtfutter ruht auf dem ebenso hergestellten Gestellfutter und dieses auf einer Bodenplatte P. An dem Mantel festsitzende Rippen (Fig. 82) aus Winkeleisen oder angegossen dienen oft als Verbindungsmittel zwischen Futter und Mantel. In dem untersten Teile des Schachtes unmittelbar auf der Grundplatte befindet sich der Boden des Herdes, über welchem sich das geschmolzene Metall ansammelt. Dieser Boden C wird in einer durchschnittlich 15 — 22 cm dicken Schicht aus sogen. Masse (fetter Sand) angefertigt und fast nach jeder Schmelzung erneuert. An einer Seite des Herdes ist die Arbeitsthür G angebracht, die zunächst den Zweck hat, einen Arbeiter in den Ofen zu lassen, um die Reparaturen und das Einstampfen des Bodens vorzunehmen und deshalb in der Regel 30 cm breit und 36 cm hoch ist. Sie wird inwendig mit feuerfesten Steinen ausgefüttert, beim Yorsetzen mit Lehm verschmiert und durch eine in Klammern vorgelegte Eisenstange r s Fig. 83 festgehalten. Unten hat diese Thür einen Einschnitt (Stichloch) d, nach welchem sich der Herdboden um 5—8 cm senkt und vor dem sich eine Rinne Px in passender Höhe befindet, durch welche das Metall in die untergehaltenen Gefässe läuft, wenn der das Stichloch schliessende Lehmpfropfen herausgezogen wird.

Die Aufgebethür B ist ähnlich wie die Arbeitsthür eingerichtet, nur zweckmässiger um Angeln drehbar. Der ganze Ofen endlich ruht auf einem Fundament, das etwa 45—46 cm über die Hüttensohle reicht. — An den Ofen schliesst sich nach oben die etwa 8 bis 10 m hohe Esse an, welche in der Regel aus einem Eisenblechrohre E von etwa 60 cm Durchmesser besteht und durch einen Kegelansatz K sich unten zum Ofendurchmesser erweitert.

Von grösster Wichtigkeit ist die Zuführung der Verbrennungsluft, weil hiervon zum Teil der günstige Betrieb eines Kupolofens abhängt. Da nun zunächst die grösste Wärmemenge aus dem Brennmaterial nur durch eine vollständige Verbrennung des Kohlenstoffes d. h. durch eine Verbrennung zu Kohlensäure erhalten werden kann, so muss vor allem die hierzu erforderliche Luft menge zugeführt werden. Diese berechnet sich auf Grund vielfacher Analysen der Verbrennungsprodukte zu 8,5 cbm auf 1 kg Kohlenstoff, also je nach der Reinheit des Koks auf das Gewicht dieses reduziert verschieden. — Um diese Menge Luft (Wind, Vent, Air, Blast, Wind) sicher und in angegebener Weise zur Wirkung zu bringen, ist sie so dem Brennmaterial zuzuführen, dass sie sich rasch über die ganze Oberfläche desselben verbreitet und ausserdem die entstehenden Verbrennungsprodukte in dem Schachte in der Weise vor sich hertreibt, dass ihr unaufhörlich neue Angriffspunkte des Brennstoffes dargeboten werden. Zu dem Zwecke bedarf sie einer Pressung, welche ausreicht, sämtliche Widerstände zu überwinden. Diese Pressung liegt erfahrungs-mässig zwischen 200 bis 400 mm Wassersäule; neuere Untersuchungen haben sogar ergeben, dass eine Pressung von 55 bis 80 mm zur Überwindung der Widerstände in der Schmelzsäule genügt¹). Zur Hervorbringung der erforderlichen Pressung bedient man sich fast ausschliesslich der Gebläse, insbesondere der Flügel- und Kapselgebläse⁵ 6). Von dem Gebläse gelangt der Wind durch Röhren R zum Ofen und dann gewöhnlich durch konische Ansatzstücke F (Düsen), welche ihrerseits wieder in runden in Mantel und Futter ausgesparten Öffnungen D (Formen, Tuyöre, Tue-iron) liegen, in den Schacht. — Zum Erkennen der Pressung befindet sich an passender Stelle unmittelbar vor dem Ofen auf der Windleitung ein Wasser- oder Quecksilbermanometer.

Bezüglich der Grösse dyr jSjptrittsöffnungen d. h. des, lichten Querdurchschnittes der Formen ist ^ bemerken, dass unter sonst gleichen Umständen

(gleiche Menge und Pressung des Windes etc.) die Eintrittsgeschwindigkeit der Luft um so grösser werden muss, je kleiner dieser Querschnitt ist. Wird nun berücksichtigt, dass die Schmelzwärme am vorteilhaftesten erzeugt wird, wenn sich die Verbrennung in einem kleinen Raum (Schmelzzone) vollzieht, dass aber bei grosser Eintrittsgeschwindigkeit die Luft schnell zwischen dem Brennmaterial aufsteigt und infolgedessen einen grossen Verbrennungsraum hervorbringt, so ist begreiflich, dass grosse Querschnitte der Formen den Schmelzvorgang wesentlich günstiger gestalten. Erfahrungsmässig soll dieser Querschnitt

mindestens ¹ls des Schlachtquerschnittes betragen, kann aber ¹j2 erreichen und überschreiten. Da bei letzterer Grösse noch unter einer geringen Pressung genügend Wind in den Ofen gelangt und die Schmelzzone sich dabei unmittelbar vor den Formen — als der günstigsten Stelle — bildet, so verdient sie sogar den Vorzug.

Um bei Eintritt der Luft in den Ofen eine rasche gleichmässige Verbreitung derselben zu erzielen, ist für eine zweckmässige Verteilung der Formen Sorge zu tragen, indem man sie in gleichen Abständen von einander der Schachtmauer einfügt, was bei mehreren Formen am einfachsten dadurch erreicht wird, dass man einen ringförmigen Kanal (Windring, Formring) Fig. 88 an wendet, der um den Schacht herumläuft, an 1 oder 2 Stellen mit der Windleitung in Verbindung steht und dem Ofen zugekehrte radial ausmündende Ansätze besitzt. In vollendetster Weise führt ein herumlaufender Schlitz oder ein System grosser Gewölbe die Luft ein, weshalb Kupolöfen auch vielfach mit solchen [g|S . Schlitzformen¹) oder Gewölben her-MJ/ gestellt werden.

Die Lage oder Höhe der Formen über dem Herdboden hängt zunächst ab von dem Fassungsraum, der dem Herd gegeben werden soll, also von der Grösse des Ofens und dann von dem Brennmaterial, ¹ so zwar, dass bei starkem Gebläse und Koks die Höhe viel grösser (52—57 cm) sein kann als bei schwachem Gebläse und Holzkohlen (30—40 cm); d. h. je grösser die Intensität des Feuers ist, je höher können die Formen liegen, weil dann selbst aus dieser grösseren Entfernung von der Hauptverbrennungszone noch ein genügendes Warmhalten des geschmolzenen Eisens möglich ist. Um aber bei ungleichen Quantitäten in einem Ofen eine möglichst gleichbleibende Entfernung der Formen von der Eisenoberfläche zu erzielen, kann die Anordnung getroffen

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Fig. 87.

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Fig. 88.

i) Ztschr. d. V. d. Ing. 1886 S. 678. — Dinglers Journ. 228, 473; 243, 405; 255, 423.

werden, mehrere Formreihen (Fig. 87) übereinander anzubringen. Die Zahl der Reihen steigt je nach Bedürfnis von 2 auf 6, während die Entfernung von einander variiert zwischen 37 und 31 cm mit der Rücksicht, dass die oberen Reihen näher an einander liegen als die unteren.

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Die Grösse eines Kupolofens setzt sich zusammen aus dem Schachte und dem Herde und wird bestimmt von der Menge Schmelzmaterial, die der Ofen aufnehmen soll. — Für den Fassungsraum des Herdes ergiebt sich für je 500 kg geschmolzenes Eisen 0,07 cbm, sodass z. B. für 15 000 kg der Inhalt 2,1 cbm sein muss. — Den Schachtraum bildet das Produkt aus Höhe mal mittlerem Querschnitte. Betriebsrücksichten begrenzen die Höhe zwischen 2,5—3,5 m über den Formen; also etwa 3,0—4,3 m über der Herdsohle. — (Wenn zwar einerseits in hohen Schächten die Wärmeabgabe an den niedersinkenden Inhalt, also das Vorwärmen begünstigt wird, so tritt andererseits eine Vermehrung des Widerstandes ein, welche eine nicht wünschenswerte Steigerung der Windpressung nötig macht; daher kommt die oben bezeichnete äussere Höhengrenze.) — Der Querschnitt — gemessen in der Formenhöhe — richtet sich ausserdem nach dem Brennmaterial und der Windpressung und kann um so kleiner genommen werden, je mehr Heizkraft dieses Material in einem bestimmten Volumen enthält und je höher die Pressung ist. — Man rechnet durchschnittlich auf 100 kg stündlich zu schmelzendes Eisen, bei festem Koks 70 qcm Querschnitt bei 40 g Winddruck 90 „

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im mindesten aber einen Durchmesser von 50 cm, damit der Schacht zugänglich bleibt.

Der Betrieb eines Schachtofens beginnt mit der Erwärmung, d. h. mit dem Einwerfen glühender Kohlen, Anlassen des Gebläses bei offenem Stichloch (um den Herd gut anzuwärmen) und Aufgeben neuer Koksgichten (Füllkoks) bis auf */a bis x/2 der Schachthöhe. Nachdem diese gehörig in Glut gebracht sind, was die Gichtflamme anzeigt, werden abwechselnd Gichten von Eisen und Koks (Schmelzkoks) aufgegebeu, bis die ersten Eisen tropfen aus dem Stichloche sich zeigen, und darauf dieses mit einem an einer Stange sitzenden Lehmpfropfen verstopft. Bald darauf kann das Eisen je nach Bedarf abgelassen (abgestochen) werden, natürlich nachdem der Lehmpfropfen entfernt ist. Den Fortgang des Schmelzens erkennt man durch die mit Glimmerplatten bedeckten vor den Formen angebrachten Schaulöcher g Fig. 86. — Das zum Vorwärmen und Schmelzen erforderliche Brennmaterial bemisst sich in erster Linie nach der Menge des zu schmelzenden Eisens, ausserdem nach der Ofenanlage, seiner Reinheit und anderen Einflüssen, so dass es bedeutend verschieden ist. Im Durchschnitte zeigt die Erfahrung einen Aufwand von 7—12 kg Koks auf 100 kg Eisen.

Das Brenn- und Schmelzmaterial, welches in den Ofen gebracht werden soll, muss auf eine Plattform (Gichtboden) vor der Aufgabethür gefördert werden, was entweder auf einer geneigten Ebene oder durch Winden und Hebevorrichtungen (Gichtaufzüge) geschieht.

Die Kupolöfen haben im Laufe der Zeit mancherlei Konstruktionsänderungen erfahren, die besonders eine Verminderung des Brennmaterials oder eine Beschleunigung des Niederschmelzens erzielen sollen. Man suchte dies namentlich durch eine von der cylindrischen Form abweichende innere Gestalt des Kernschachtes zu erreichen, indem man diesen nach oben oder nach unten kegelförmig erweiterte oder verengte oder ganz durch Kegel ersetzte, oder im

Gestelle verengte. Dies letztere Verfahren verdient besondere Erwähnung und da es am zweckmässigsten bei dem Schachtofen von Ireland⁷) zur Ausführung gelangt ist, so mag dieser Ofen hier noch speziell mit Hilfe der Fig. 87 und 88 beschrieben werden. Der Schacht A ist cylindrisch aber von der Aufgabethür B nach aufwärts und sodann nach unten kegelförmig abschliessend. Der untere Kegelstumpf C führt zu dem Gestelle D, um das ein Windring mit zwei Formenreihen mit je acht Formen liegt. Diesem Windringe wird von dem Hauptrohre R durch die Zweigröhren rr die Gebläseluft so zugeführt, dass jede Formreihe eine besondere Windleitung hat. Durch die Einschnürung des Gestelles wird die Hitze in demselben sehr intensiv und darum kann der Fassungsraum F verhältnismässig sehr gross genommen werden.

Die gewöhnlichen Kupolöfen haben das Charakteristische, dass Schacht, Gestelle und Herd untrennbar in einer Vertikalachse übereinander aufgebaut sind. Bei dieser Anordnung ist nicht nur eine Abhängigkeit zwischen der Lage der Formen und dem Stande des geschmolzenen Eisens im Herde, sondern auch eine nicht unerhebliche Einwirkung des Windes auf das Eisen durch Oxydation vorhanden; ausserdem verhindert das stetige Nachfallen der Schmelzsäule ein ruhiges Abscheiden der Schlacke, während zugleich der feste Herd unter dem Schmelzraum das Ausbessern und Reinigen des Ofens erschwert.

—    Zur Beseitigung dieser Unvollkommenheiten sind Konstruktionen entstanden, welche von dem erwähnten Prinzip dadurch abweichen, dass der Herd entweder auf einem Fahrgestelle steht und mit diesem unter dem Ofen weggezogen werden kann, oder, zwar fest, aber als Vorherd seitwärts an den Schmelzraum angebaut ist. Die erste Abweichung²) bietet noch den besonderen Vorteil, dass sich der Herd zum Zwecke des Giessens ohne weiteres nach der Form schieben lässt. — Die zweite Abweichung, welche sämtliche Vorteile vereinigt und sich

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ausserdem durch eine leichte Herstellung auszeichnet, findet immer mehr und mehr Aufnahme. Als Muster eines solchen Ofens kann der in Fig. 89 dargestellte Krigar’sche³) gelten. Er besteht aus dem Schachte A, dem Gestelle B und dem Vorherde f mit dem Abstiche g. Der Ofenboden i liegt frei, ist um Scharniere drehbar und nach der Schmelzung durch Zurückziehen der Riegel 1 so zu kippen, dass die Asche etc. in den untergeschobenen Wagen k fällt. ^1 Der Wind tritt in den Windring c, wärmt sich etwas vor und gelangt in höchst vorteilhafter Jt] Weise durch grosse Gewölbe d ohne hohe Pres-püL sung in den Schmelzraum, wo er sich rasch und i    gleichmässig verbreitet. Durch die Schaute    löcher hh lässt sich der Schmelzprozess voll-

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Fig. 89.

\ kommen beobachten. Das abschmelzende Eisen I \ läuft sehr heiss durch den Kanal e in den Herd und reinigt sich hier in Ruhe von der Schlacke, die aufsteigt und durch die Löcher o o abgezogen wird.

Von der Anwendung stark vorgewärmter Gebläseluft ist ein Vorteil nicht mehr zu erwarten, seitdem auch ohne Winderhitzung sich eine vollständige Ver-

brennung erzielen lässt, wenn die obigen Bedingungen beachtet werden. Man begnügt sich daher mit einer Vorwärmung des Windes an der Ofenwand, wie sie bei dem Krigar’schen Ofen erreicht ist, — Dahingegen verdient die Konstruktion derjenigen Öfen volle Aufmerksamkeit, bei welchen die Gichtgase durch ein Dampfstrahlgebläse abgezogen werden, weil dadurch die mechanischen Gebläse in Wegfall kommen. Ein nach diesem Prinzip von Herbertz¹) gebauter Ofen ist in Fig. 90 dargestellt.

Der Ofenschaft O wird von gusseisernen Stützen TT getragen, oben von einem Fülltrichter t mit Glocke g und unten von dem Herde abgeschlossen, so aber, dass zwischen dem Schachte und dem Herde ein Schlitz zum Eintritte der Luft bleibt. Um letzteren zu regeln, ist der Herd auf vier Stellschrauben gesetzt, die auf einem Wagen angebracht sind, der auf Schienen unmittelbar zur Giessstelle gefahren werden kann.

Zum Absaugen der Verbrennungsgase mit gleichzeitigem Ansaugen frischer Luft dient ein Dampfstrahlgebläse, das in dem seitwärts in den Ofen mündenden Abzugsrohre R zur Wirkung gebracht wird. Nebst sehr gleich-mässiger Wind Verteilung und Vermeidung eines durch eine Kraftmaschine zu betreibenden Gebläses bietet der Ofen den Vorteil leichter Bedienung und Zugänglichkeit, sowie eines geringen Koksverbrauchs von 80 kg auf 2000 kg Graueisen, die bei einer Pressung von 80 mm Wassersäule in einer

Stunde niedergeschmolzen wTerden.    j jjj y j HJIIAV V

Die Flammöfen²), die in der Giesserei zum Einschmelzen der Metalle etc. verwendet werden, sind in mancher Beziehung von einander abweichend gebaut. Im allgemeinen geht aber ihre Einrichtung aus der Abbildung (Figur 91) hervor, welche einen Flammofen zum Umschmelzen von Eisen darstellt.

Man erkennt, dass derselbe aus drei Hauptteilen besteht, aus dem Feuerraum A, dem Arbeitsraum B, dem Schornstein C. In dem Feuerraum liegt auf dem Roste das Brennmaterial (Steinkohle, Torf, Holz, Braunkohle etc.), das durch die Seitenthür oder durch einen Aufsatz H mit Schieber s aufgegeben wird und dessen Flamme über die sogenannte Feuerbrücke (Autel, Fire bridge) a geht und von der gewöhnlichen Decke b geführt, das auf dem Herde B liegende, durch eine Seitenthür eingeschobene Metall zum Schmelzen bringt. Andere Arbeitsthüren bei o und p dienen auch zum Einträgen des Metalles und zur Beobachtung des Schmelzganges. Das Metall, welches bei Bx allmählich abschmilzt, läuft nach dem vorderen Teile des Arbeitsraumes B (Sumpf), während sich die etwa bildende Schlacke über die schräge Fläche F (Fuchs) nach der Esse zu abfliesst, um hier fortgenommen zu werden. Die Abstich-Öffnung befindet sich an der tiefsten Stelle des Stumpfes B und läuft nach der

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Fig. 90.

i) Ztschrft. d. Y. d. Ing. 1886 S. 678. 1894 S. 263. — Dinglers Journ. 255, 423; 258, 443; 274, 164, 220, 529; 281, 112. — a) Hütte 1854 T. 4; 1855 T. 15; 1864 T. 15.

Seite hin aus. Die atmosphärische Luft, welche zur Verbrennung erforderlich ist, wird durch eine 12 bis 25 m hohe Esse, also durch sog. Zug, sehr selten durch Exhaustoren oder Ventilatoren herbeigeführt und tritt zum Teil durch den Rost, zum Teil auch wohl durch eine Öffnung über dem Feuer ein. Sodann ist noch bei d eine Öffnung zur Beobachtung der Temperatur vorhanden.

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— Der Flammofen giebt ebenso wie der Schachtofen bei guter Anordnung eine Wärme, die hinreicht, grosse Eisenmassen, Bronze etc. zu schmelzen und wird daher auch besonders für diese beiden Metalle, mitunter auch zum Schmelzen von Messing, sowie einiger anderer Metalle verwendet, wenn davon grosse Mengen geschmolzen werden sollen.

Je nach der Menge und Gattung der Metalle, zu deren Schmelzung der Ofen bestimmt ist, erleidet derselbe namentlich in der Konstruktion des Herdes

und in der Lage des Abstichloches Abweichungen. Der Herd zum Einschmelzen bildet oft nur eine schalenförmige Vertiefung (Sumpf), an deren tiefster Stelle das Stichloch lp f, ist oder er ist gradflächig (ge-||! streckt) und von der Feuerbrücke Hl ab nach der Esse zu um etwa 1 : 35 gesenkt, sodass sich das flüssige Metall in dem Fuchs sammelt, von dem aus dann oft der Abstich unter der Esse durch nach Aussen erfolgt. — Zum Schmelzen der Bronze und des Messings ist fast immer nur ein Sumpf vorhanden, der mitunter einen Kugelabschnitt bildet und eine kugelförmige Decke hat, oder auch aus zwei zusammenlaufenden schrägen Herdtlächen besteht, wie Fig. 92 zeigt, in welchem Fall das Stichloch an der Stelle liegt, wo die beiden Flächen zusammen treten.

Die Grösse der Flammöfen ist ebenfalls sehr verschieden: bei Eisen geht sie zur Aufnahme von 3000 bis 10000 kg, bei Bronze bis 5000 kg. —

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Fig. 92.

Der Brennstoff-Aufwand im Flammofen beträgt für Eisen etwa 50 — 90°/o Steinkohlen oder 100—130°/o Holz. — Vielfach werden die Flammöfen nach Art der durch Fig. 95 S. 86 vergegenwärtigten Anlage mit Gas gespeist, das entweder eigens in den sogenannten Generatoren (Siemens) erzeugt oder von Hochöfen etc. abgefangen und oft in den Regeneratoren vorgewärmt wird¹).

Die Tiegel Öfen²) (Four ä creuset, Crucible fournace) finden besonders Verwendung, wenn es sich um das Schmelzen kleiner Metallmengen handelt, entweder wegen des hohen Hitzegrades, der zum Schmelzen erforderlich ist (Stahl), oder wenn der Bedarf nur kleine Mengen fordert (Gusseisen zu Bijouterie-waaren, Messing, Bronze, Neusilber, Silber, Gold etc.) Der Tiegelofen ist entweder ein Schacht- oder Flammofen, in dem feuerfeste (Chamott- oder Graphit-) Tiegel (Creuset, Crucible) der Einwirkung glühender, sie umgebender Kohlen (Holzkohle, Koks) oder brennender Gase ausgesetzt werden. Sie bieten den grossen Vorteil, dass die Metalle in bedeckten Tiegeln weder der oxydierenden Luft, noch der Gefahr der Verunreinigung ausgesetzt werden.

Ihre Anlage ist höchst einfach, wie aus Fig. 93 zu ersehen ist. Der Raum für die Aufnahme des Tiegels ist mit A R bezeichnet. Derselbe ist rund oder quadratisch im Querschnitte, erhält bei R einen Rost, der zugleich den Tiegel trägt und steht durch den Fuchs C mit dem Schornstein H in Verbindung, der gewöhnlich in oder an der Gebäudewand hinaufgeht. Zum Ausheben des Tiegels vermittelst der Tiegelzangen ist es höchst zweckmässig, den Ofen so tief in den Boden zu versenken, dass der Tiegelrand nur wenig über denselben hervorragt. Vor dem Ofen ist dann eine grössere Versenkung anzubringen, um die Asche, welche sich im Aschenfall R ansammelt, durch die

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Fig. 94.

Fig. 93.

Öffnung bei R zu entfernen und um gleichzeitig die zur Verbrennung erforderliche Luft zum Roste gelangen zu lassen, weshalb diese Versenkung mit einer durchbrochenen Gusseisenplatte P bedeckt ist.

Eine zweite Konstruktion von Öfen mit Tiegeleinsatz zeigt Fig. 94. Dieselbe ist namentlich für kleinere Gelbgiessereien empfehlenswert, weil die brennenden Feuergase, ehe sie in den Schornstein treten, durch einen grösseren Raum a ziehen, der inwendig eine Anzahl, z. B. vier aus einzelnen Eisenstäbchen gebildete

i) Ramdohr, Gasfeuerung. Halle, 1876. — Ledebur, Gasfeuerung für metallurgische Zwecke. Leipzig, 1891. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1884 S. 873, 1885 S. 405, 668. — Ringlers Journ. 297, 29. — -) Dinglers Journ. 257, 153.

Fächer besitzt, die zum Trocknen der Formen aus fettem Sande oder Lehm dienen. Die Vorderseite dieses Trockenschrankes wird durch eine eiserne Blech-thüre verschlossen und der Tiegelraum durch einen Klappdeckel vor Abkühlung geschützt.

Um auch in Tiegeln grössere Metallmengen gleichzeitig zum Schmelzen bringen zu können, werden, z. B. in Stahlgiessereien, mehrere (4 bis 8 und mehr) Tiegel auf den Herd eines Flammofens (Tiegelherdofen) gesetzt, dessen Decke zum Ausheben der Tiegel abgehoben werden kann. Oft reihen sich dann mehrere solche Öfen aneinander und bilden dadurch ein Ofensystem

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Fig. 95.

in,.dem die Zahl der Tiegel fast, beliebig vermehrt werden kann. Bei Tiegelherdöfen kommt vielfach Gasfeuerung in Verbindung mit Vorwärmern (Wärmespeicher, Regeneratoren) zur Verwendung, um durch Steigerung der Verbrennungsintensität sehr hohe Temperaturen zu erzeugen. Als Grundlage solcher Einrichtungen kann die in Fig. 95 gezeichnete gelten. Neben dem zur Aufnahme der Tiegel i dienenden Herde E befinden sich an jeder Seite zwei Kammern A, B und C, D, welche mit feuerfesten Steinen derart ausgefüllt sind, dass letztere von den durchströmenden Gasen möglichst viel berührt werden. Diese Wärmespeicher nehmen die Wärme der abziehenden Verbrennungsgase auf, um sie mit Hilfe von Umstellvorrichtungen t und s an die zuströmende Brennluft und das zuströmende Gas abzugeben. In der gezeichneten Stellung ziehen die Verbrennungsgase durch die Kammern A und B und die Kanäle a und b in den unterirdischen; zu einem Kamin geleiteten Fuchs SS ab, während das Gas aus dem Kanal G durch den Kanal c in die Kammer C, und die Brennluft durch den Kanal L und den Kanal d in die Kammer D gezogen wird. In C und D gehörig vorgewärmt, mischt sich Luft und Gas unmittelbar vor dem Eintritte in den Herd E und gelangt auf diesem Herde

zur heftigen Verbrennung. Durch eine zu dem Zwecke von Handhebeln h vorgenommene Umstellung der Klappen t und s erfolgt eine Umkehrung des Laufes, indem die Brenngase dann durch C und D abziehen und Luft und Gas durch die vorher erhitzten Kammern A und B Zuströmen.

Zum Schmelzen kleinerer Mengen (4—500 g) strengflüssiger Metalle (Gold, Silber etc.) eignet sich ein kleiner Tiegel Schachtofen für gasförmiges Brenn-

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Fig. 97,

Fig. 98.

material (Leuchtgas) von umseitig abgebildeter Einrichtung (Fig. 96). Der aus feuerfestem Thon hergestellte, mit einem eisernen Mantel bekleidete Ofen A ruht auf drei Füssen B und ist durch einen Deckel F mit Schauloch E geschlossen. Der Tiegel H steht auf einer von der Stange C getragenen Thonplatte K und ist von einem Thonmantel mit Haube D umgeben, zwischen dem die Verbrennung stattfindet. Das Gas tritt aus dem Rohre a durch 6 Brenner b in diesen Mantel brennend ein, vermischt sich mit Luft um den Tiegel in die Höhe steigend und entwickelt durch G abziehend eine höchst intensive Wärme. Die Schale P fängt das durch Tiegelbruch ausfliessende Metall auf. Die Schraube d stellt die Tragstange C je nach der Tiegelhöhe fest.

— Bemerkenswert sind die Einrichtungen zum Vorwärmen der Brennluft bei Tiegel Öfen¹), wovon eine Ausführung von Siemens in Fig. 97 dargestellt ist.

Der Tiegel i steht auf einem Unterbau und ist von zwei konzentrischen Wänden n und m umgeben, wovon m den Verschlussdeckel D trägt. Das Heizgas gelangt durch das Rohr g, Ring r und zahlreiche Brenner c,c in den Raum zwischen n und m, ver- 18 mischt sich mit der durch die Öffnungen o,o ein-tretenden Luft, erwärmt sich an n, steigt über n in den Tiegelraum und verbrennt hier unter starker Wärmeentwicklung. Die Verbrennungsgase ziehen durch den Fuchs T und den Kanal A zu einem Kamin

Die Vorsetzthür t macht den Fuchs F zugänglich, um etwa hineingelangte Materialien, z. B. den Inhalt zerbrochener Tiegel, zu entfernen.

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Fig. 99.

7) Bayer. Ind.- und G.-Bl. 1880, 438. — Dinglers Journ. 264, 615.

Zum Schmelzen leichtflüssiger Metalle und Legierungen (Blei, Zinn, Bri-tanniametall, selbst Zink) eignet sich in vielen Fällen ein einfacher, gusseiserner Kessel, der wie ein Waschkessel eingemauert wird, aber zur Unterstützung des grossen Gewichtes, das die Masse besitzt, stets mit Tragbeinen versehen sein soll, die auf dem Roste oder auf starken eisernen Querstäben aufruhen müssen. Eine bewährte Einrichtung dieser Art ist in Fig. 98 dargestellt. Der Kessel A hängt mit einem rund herumlaufenden Rande auf einem Gewölbe und steht mit drei Füssen auf einer Unterlage von Eisenstäben. Von der seitswärts angebrachten Feuerung R mit dem Aschenfall A zieht die Flamme nach dem Hohlraum F, umspült fast den ganzen Kessel und zieht durch den Fuchs G nach dem in der Mauer liegenden Kanal H, der in einen beliebigen Hausschornstein einmündet.

Eine andere sehr zweckmässige Schmelzkesselanlage besteht aus einem eisernen halbrunden Kessel A (Fig. 99), der mit den Rändern aa und cc auf dem Mauerwerke ruht. Von der durch die Schüröffnung C zugängigen Rostfeuerung B steigt die Flamme, indem sie in den Zügen 1, 2 und 1, 3 den Kessel umspült zum Fuchs 4 und durch diesen in einen Kamin.

II. Formerei (Moulage, Mouldmg).

Die unendliche Mannigfaltigkeit der durch Guss erzeugten Gegenstände (Gusstücke, Ouvrage de fonte, Piöce moulee, Cast, Casting) hat eine ebenso ausserordentliche Ausbildung der Formerei oder derjenigen Verfahrungsarten zur Folge gehabt, durch welche die Hohlformen gebildet werden, die das geschmolzene Metall aufzunehmen bestimmt sind. Bei der Herstellung solcher Hohlformen sind es namentlich 3 Punkte, welche besondere Aufmerksamkeit erheischen:

1.    das Material zur Bildung der Form (Formmaterial):

2.    das Verhalten des Metalles in und zu der Form,

3.    die Herstellung der Form mit möglichst wenig Arbeits-Auf wand.

Diesen von der

Jede Giessform hat, wenn der Guss gelingen soll, gewissen Bedingungen zu genügen. — Die Dauerhaftigkeit der Form muss so gross sein, dass letztere mindestens einen Guss aushält; d. h. bis zum Erstarren des Metalles darf sie weder durch den Druck der Flüssigkeitssäule bersten, noch durch die Bewegung desselben zerbröckeln, noch durch Wärme des Metalles schmelzen, verbrennen oder zerspringen. Die Schärfe, d. h. die Ausbildung der Form muss so vollkommen sein, dass das Gusstück möglichst vollendet aus der Form hervorgeht und wenig Nacharbeit zur notwendigen Vollendung bedarf. Die Wärmeleitungsfähigkeit der Form sei im allgemeinen gering, damit die Abkühlung des Gusstückes nieht zu hastig eintritt. Besondere Ausnahmen finden dabei statt, z. B. beim Hartguss des Eisens, wo eine schnell wärmeentziehende Form die Eisenoberfläche in weisses, hartes Eisen verwandeln soll.

Gussform zu erfüllenden Bedingungen muss das Material zu der Form genügen, also dauerhaft in dem oben erwähnten Sinn, bildsam und schlecht wär me 1 e i te n d sein. Ferner darf sich das Material nicht an das Gusstück ansetzen und so anhaften, dass es nur gewaltsam weggebracht werden kann.

In Bezug auf die Dauerhaftigkeit der Formen unterscheidet man zwei Arten, a) verlorene, b) gute, feste oder bleibende; die ersteren werden nach dem Guss zerstört, entweder weil sie durch die Hitze des eingegossenen Metalles unbrauchbar geworden sind, oder weil die Entfernung derselben von dem Gussstücke ohne ihre Zerstörung mit grosser Unbequemlichkeit verbunden wäre. Die bleibenden Formen halten mehrere, mitunter sehr viele Güsse aus und sind demnach so einzurichten, dass sie vom Gusstücke ohne Verletzung abgehoben werden können. Das Material zu den verlorenen Formen, welches in genügender Weise den oben aufgestellten Anforderungen und der Bedingung einer leichten und billigen Herbeischaffung entspricht, ist der Sand (Formsand, Sable, Sable ä mouler, Sand, Moulding sand), in einzelnen Fällen auch Gips. Durch einen mehr oder weniger grossen Tbongehalt bekommt Sand die Eigenschaft der Bildsamkeit, während seine grosse Feuerbeständigkeit und der Zusammenhang seiner Teile die Dauerhaftigkeit, seine leicht durch Mahlen herbeizuführende Feinheit die Schärfe der Form sichert. Je nach der Grösse des Thongehaltes ist die Bindekraft des Sandes verschieden, so dass bei sehr kleinem Thongehalte ein Feuchten der Form notwendig wird, dahingegen bei einem grösseren Gehalte an Thon ein Trocknen, ja selbst ein Brennen der Form zulässig ist. Demnach unterscheidet man mageren Sand, der nur bei Anwesenheit von Feuchtigkeit als grüner oder nasser Sand (Sable vert, S. maigre, Green sand) die nötige Bindekraft besitzt, und fetten Sand oder Masse (Sable gras, Loamy sand, Dry sand), welcher getrocknet zum Giessen dient, und endlich Lehm (Terre ä moulage, Loam), unreinen sandigen Thon, der scharf getrocknet (gebrannt) wird.

Die chemische Zusammensetzung des Formsandes bestimmt durchaus nicht immer, wie man vermuten könnte, seine Brauchbarkeit (indem z. B. Sande von verschiedenem Thongehalt gleiche Bildsamkeit haben können), sondern es ist namentlich seine physische Beschaffenheit von grossem Einflüsse, da nachgewiesen ist⁹), dass unter sonst gleichen Verhältnissen derjenige Sand am bildsamsten ist, welcher die grösste Menge kleinster, namentlich splitteriger Teile enthält, was sich daraus erklärt, dass kugelige Körner sich viel leichter gegen einander verschieben. Wenn man daher durch Mangel an Fundorten brauchbaren Formsandes denselben künstlich zusammensetzen will, so kann man wohl die Analyse als Anhaltspunkt, aber nicht als ein Rezept gebrauchen, sondern ist gezwungen, durch Versuche mit verschiedenen Mischungen aus Quarzsand, fettem, kalkfreiem Thon und Ocker (Eisenoxyd) eine passende Zusammensetzung zu ermitteln.

Als Anhaltspunkte mögen hier einige Resultate von Untersuchungen zusammengestellt werden, welche zum Teil auf chemischem, zum Teil auf mechanischem Wege (Schlämrnanalyse). mit guten Formsanden angestellt sind:

A. Magere Sande.

B. Fette Sande.

I.

II.

III.

I.

II.

III.

mische Analyse.

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Der Lehm, welcher zur Formerei verwendet wird, ist sehr verschieden zusammengesetzt* da sein Sand- und Thongehalt nicht nur sehr variirt, sondern weil auch manche andere Beimengungen, namentlich Eisenoxyd und organische Stoffe in sehr wechselnden Mengen darin Vorkommen. Der Lehm wird daher fast immer erst durch Mischung mit anderen Substanzen zur Formerei vorbereitet, wie weiter unten erklärt werden wird.

Das Material zu bleibenden Formen ist entweder ein Metall, eine Legierung, Stein (Sandstein, Serpentin, Schiefer) oder auch Gips. In einzelnen seltenen Fällen Holz, Pappe, Papier, selbst Gewebe.

Bei der Anfertigung der Giessformen sind, ausser den je nach der Art des Gusstückes verschiedenen notwendigen Rücksichten auf die Genauigkeit in der Ausführung derselben, noch besondere auf das Verhalten des geschmolzenen Metalles in der Form und zu derselben zu nehmen.

In der Regel soll das Gusstück eine bestimmte Grösse, genau vorgeschriebene Dimensionen, haben. Da nun aber die Wärme dieselben verändert, so wird im allgemeinen das flüssige Metall in der Form ein anderes Volumen einnehmen als das festgewordene, und demnach die Grösse der Form verschieden sein von der Grösse des Gusstückes. Die Erfahrung lehrt, dass sämtliche zur Giesserei verwendeten Metalle und Legierungen in geschmolzenem Zustande ein grösseres Volumen einnehmen, als nach dem Erkalten. Dieses Kleinerwerden (Schwinden, Retraite, Shrinläng, Contraction) setzt sich aus zwei Vorgängen zusammen: aus der Volumveränderung beim Erstarren und derjenigen während des Abkühlens. Die erstere besteht bei Gusseisen und Zink in einer Ver-grösserung, bei den anderen Metallen in einer Verkleinerung. Bei Gusseisen und Zink ist aber die Vergrösserung im Moment des Erstarrens so gering, dass durch die Verkleinerung beim Abkühlen trotzdem, wie bei den anderen Metallen, eine bleibende Verkleinerung entsteht. Der Betrag der letzteren heisst das Schwindmaass und ist nicht nur bei verschiedenen Metallen, sondern selbst bei ein und demselben Metall oft verschieden. Als für die Berücksichtigung genügend kann man folgende Tabelle für das Maass der linearen Zusammenziehung benutzen.

Gusseisen, weisses graues

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Zink Zinn Blei

Messing Bronze zu Glocken „ Statuen „ Kanonen Aluminiumbronze

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Nach diesem Maassverhältnisse müssen demnach die Gussformen grösser sein, als das fertige Gusstück.

Da die absolute Grösse des Schwindens ahhängt von den Dimensionen des Gusstückes und diese mitunter sehr ungleich verteilt sind, so kann leicht das Schwinden an einzelnen Teilen des Gusstückes ein Zerreissen veranlassen, dem man jedoch durch besondere Anordnung, Massen Verteilung u. s. w. entgegenwirken kann. Das Abreissen tritt übrigens noch häufiger ein infolge davon, dass ungleiche Massen nicht gleichzeitig erstarren, und die bereits festgewordenen Teile dann von den später erstarrenden durch die Zusammenziehung dieser eine über die Elastizitätsgrenze gehende Anspannung erfahren.

Z. B. bei einem Zahn- oder Schwungrade, einer Riemenscheibe u. dergl. erstarren erst die dünneren Speichen, dann die Nabe und der Kranz; dadurch wird der radiale Abstand zwischen Nabe und Kranz grösser und die Speichen müssen sich um diesen Abstand verlängern, wobei sie dann leicht reissen, wenn sie gradlinig sind; macht man sie aber krumm, so strecken sie sich in der Regel genügend und zerreissen nicht. — Die ungleichmässige Abkühlung bewirkt ausserdem bisweilen eine Gestaltveränderung durch Krummwerden einzelner Teile (Werfen, Ziehen, Se dejeter, Distort) oder auch die Bildung von Höhlungen im Innern oder Einsenkungen an der Oberfläche (Saugen, Tassement, Sucldng), indem die zuerst und zu schnell erstarrten Teile die flüssigen nach sich ziehen. Es ist daher hei der Bildung der Form darauf zu sehen, dass alle Teile möglichst gleichmässig abkühlend wirken, wenn nicht ausdrücklich (beim Hartguss) das Gegenteil verlangt wird.

Die Formerei zerfällt den obigen Auseinandersetzungen gemäss in zwei Hauptgruppen: in die Bildung der verlorenen Formen und in die Bildung bleibender Formen.

A. Verlorene Formen. (Moule perdu, Deacl mould.)

Die verlorenen Formen werden entweder hergestellt aus magerem Sande oder aus fettem Sande oder aus Lehm (Gips nur ausnahmsweise), weshalb diese Formerei wieder eingeteilt werden kann

in Sandformerei (Moulage en sable maigre, Green sand moulding), in Masseformerei (Moulage en sable gras, Dry sand moulding), in Lehmformerei (Moulage en terre, Loam moulding).

1. Die Sandformerei. Die Formerei in (magerem) Sand hat ausser der Billigkeit und Zweckmässigkeit des Materials noch den Vorzug der grossen Schnelligkeit, indem die Form hierbei am schnellsten angefertigt und sofort, d. h. ohne zu trocknen, zum Guss benutzt wird; sie ist daher die verbreitest© Art der Formerei. Der Sand bedarf zu dieser Verwendung einer Vorbereitung, welche im Feinmachen, Mischen und Anfeuchten besteht¹⁰). Das Feinmachen erfolgt, nachdem der Sand getrocknet ist, auf Mühlen mit Rollsteinen (Kollergang) oder anderen zweckmässig erscheinenden Mahlvorrichtungen, Pochwerken, Schleudermühlen etc. bis zu einem Grade, welcher der Beschaffenheit des Sandes und der Gusstücke entspricht. Durch Sieben auf Handsieben oder Siebvorrichtungen, die denjenigen der Mehlmahlmühlen ähnlich sind, wird ein Sortieren nach der Feinheit bewirkt. Da der Sand durch den Gebrauch nach und nach seine Bildsamkeit verliert, so muss er von Zeit zu Zeit mit frischem Sand vermischt werden. Um ferner ein Z usammenfritten der Sandkörner unter sich und mit dem Gussmetalle (Anbrennen) zu verhindern, sowie den Sand für Luft und den sich beim Eingiessen des Metalles plötzlich bildenden Wasserdampf genügend durchlässig zu machen, mischt man demselben feines Pulver von gasreicher Steinkohle (etwa 3 Volumprozent) zu. Indem sich hieraus durch die Hitze des Metalles Gas entwickelt und Koks bildet, entstehen zwischen Form und Metall und zwischen den Sandteilchen trennende Schichten und Hüllen, welche ausserdem noch die Wärmeleitung vermindern. Dieses Mischen geschieht in der Regel durch Umwerfen mit Schaufeln, Durchharken, Sieben etc. oder durch besondere Mischmaschinen. Schliesslich wird der Sand angefeuchtet und ist nun zum Formen bereit. — Zur Prüfung des zubereiteten Sandes auf seine Bildsamkeit, Feinheit und Festigkeit bildet man daraus zwischen den

Händen einen runden Ball: die Plastizität erkennt man dann beim Kneten, die Feinheit an der Ausbildung der kleinen Eindrücke der Handrunzeln etc. Indem man den Sandball aus einer gewissen Höhe auf den Werktisch fallen lässt, geben die entstandenen Risse, Klüfte u. s. w. oder das vollständige Unversehrtsein die nötigen Anhaltspunkte zur Beurteilung der Haltbarkeit, d. h. darüber wie der Sand steht.

Die Bildung der Form wird nun entweder in einer mehr oder weniger dicken Formsandlage, welche den Boden (Herd) der Giesshütte vor dem Schmelzofen bildet, oder in transportablen Gefässen (Kasten) vorgenommen, so dass man die Sandformerei in zwei Unterarten teilen kann: Herd form er ei und K asten form erei.

In beiden Fällen bedarf man, mit seltenen Ausnahmen, einer getreuen Vorbildung des Gusstückes, eines sog. Model les (Modele, Pattern), dessen Anfertigung einen abgesonderten, sehr wesentlichen Zweig der Giesserei ausmacht, denn es hängt zum Teil vom Modell das Gelingen der Form ab. — Vor allen Dingen muss das Modell nach dem Schwindmaasse, also in allen Dimensionen so viel grösser gearbeitet sein, als dem Schwinden des zu giessenden Metalles entspricht, zu welchem Zwecke man sich eines Schwindmaasstabes (Rögle de retraite, Contraction rule) bedient, der die Längen dem Schwindverhältnisse nach vergrössert angiebt. Damit dem Modelle bei dem Ausnehmen aus dem Sande kein Sand an haften bleibt, muss seine Oberfläche möglichst glatt und recht trocken sein. Es darf ferner durch Werfen, Ziehen, Schwänden etc., weder eine Gestalt-, noch eine Grössenveränderung auch bei längerem Aufbewahren nicht erleiden, damit sämtliche Gusstücke möglichst gleich ausfallen. Das Material zu den Modellen ist entweder Holz oder Metall. Die Holzmodelle fertigt man am besten aus dichtem oder harzreichem Holz (Kiefern, Erlen, Rosskastanien, Mahagoni) an, weil dieses am wenigsten Veränderungen unterworfen ist und sich leicht bearbeiten lässt, und schützt sie gegen atmosphärische Einflüsse durch einen Harzüberzug (Schellack oder ordinäres Siegellack in Alkohol aufgelöst), der zugleich die erforderliche Glätte hervorbringt. Um dem Werfen des Holzes thunlichst entgegen zu wirken, setzt man die Modelle aus einzelnen Holzstücken durch Zusammenleimen derart zusammen, dass die Richtung der Holzfaser so viel als möglich abwechselt, aber doch thunlichst mit der Hauptdimension zusammenfällt. (S. 48.)

Die Metallmodelle werden entweder nach einem Holz-, Gips-, oder Wachs-Modelle gegossen, oder vielfach der Leichtigkeit wegen aus Blech getrieben, gestanzt und auf der Drehbank gedrückt, stets aufs Sauberste durch Feilen, Schleifen, Ziselieren etc. nachgearbeitet. Die für sich allein hergestellten Verzierungen, Namen, Zahlen etc. werden aufgenietet oder aufgeschraubt. Als Material verwendet man Eisen, Bronze, Messing, Zink, Blei (Hartblei). In solchen Fällen, w'O sich an einem Gusstücke einzelne Teile wiederholen (Zahnräder, Gitter, etc.), wird oft auch ein Modellteil wiederholt angewendet.

Bei nicht hohlen Gusstücken kann man annähernd, d. h. ohne Rücksicht auf das Schwinden, das absolute Gewicht G derselben vorher aus dem absoluten Gewicht M des Modelles bestimmen, indem man dieses mit dem Quotient: aus dem spezifischen Gewicht des Gussmaterials s dividiert durch das spezifische Gewicht des Modellmaterials m, multipliziert.

G = M. S

Mit Berücksichtigung des Schwindmaasses ist:

G == M

s (a — 1) m ’ a

wenn a das Schwindungsverhältuis ausdrückt. Nach letzter Formel sind du untenstehender Tabelle die Zahlen berechnet, mit welchen man das Gewicht, des Modelles multiplizieren muss, um das Gewicht des Gusstückes zu erhalten.

Und der Abguss gemacht wird in

Wenn das Modell besteht aus:

Guss

eisen

Messing

Rotguss,

Bronze

Glocken

oder

Kanonen

metall

Zink

Fichten oder Tannen

Eichenholz......

Buchenholz.....

Lindenholz .....

Birnbaum holz.....

Birkenholz......

Erlen- oder Ellernholz .

Mahagoniholz.....

Messing ......

Zink........

Zinn mit x/4—*/3 Blei . Blei oder Hartblei .    .    .

Gusseisen......

14,00

9,00

9,70 13,40 10,20 10,60 12,80 11,70

15,80 10,10 10,90 15,10 11,50

0,84

1,00

0,89

0,64

0,97

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1,13

1,00

0,72

1,09

18,60

10.40

11.40

15.60 11,90 12,30 1 4,80

13.60 0,99

1,17

1,03

0,74

1,13

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1—700000

Selbstverständlich kann obige Tabelle in solchen Fällen keine Anwendung linden, wo das Modell einen vollen Körper mit Kernmarken besitzt, während das Gusstück entsprechende Hohlräume bekommen soll. —

Das Modell wird beim Formen entweder in den Sand eingedrückt oder der Sand um das Modell herum gestampft. In beiden Fällen muss aber das Modell sich aus der Form wegnehmen (abheben) lassen, ohne diese zu verletzen. Dies setzt voraus, dass, wenn sich nicht das Modell schraubenartig herausdrehen lässt, die Projektion eines Querschnittes des Modelles auf eine Ebene, die normal steht zu der Richtung, in welcher das Ausheben stattfindet, niemals ausserhalb der Projektion irgend eines anderen beim Ausheben demselben vorgehenden Querschnittes fällt. Nach Fig. 100 muss demnach folgendes stattfinden:

a5 b5 > a4 b4 > a3 b3 > a2 b2 > al bl-

Modelle,

Natur des Gusstückes

Dieselbe Bedingung gilt auch für das Ab heben des Sandes vom Modelle, wenn dieses an einer Seite Vertiefungen oder durchgehende Öffnungen enthält, welche der

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’Fig. 100.

Fig. 101.

nach diese Eigenschaft besitzen, mögen der Eigenschaft wegen flache genanntwerden. Fig. 101, der Deckel eines Ventilgehäuses, stellt demnach ein flaches Modell dar.

Wenn das Gusstück aber so geformt ist, dass ein Aus- oder Abheben des Modelles ohne Verletzung der Form durch Wegbrechen einzelner Teile bei keiner Lage desselben möglich ist, so ist man gezwungen, das Modell in Teile zu zerlegen, welche einzeln den Charakter der flachen Modelle besitzen. Modelle dieser Gattung sollen im Folgenden als runde bezeichnet werden. Die runden Modelle werden zunächst wie gewöhnliche Modelle im Ganzen angefertigt und nachher zerschnitten. Die richtige Wahl der Schnittfläche nach der Regel: das Modell in so viel und nicht mehr Teile zu zerlegen als durchaus zum Ausheben notwendig ist, erfordert viele Umsicht und Überlegung des Modelleurs. — Ein Sägeschnitt, der das aus dem Ganzen gearbeitete Modell zerteilt, entfernt jedoch aus dem Modellkörper eine Holzschicht und ändert dadurch sowohl Form als Grösse des Modelles; deshalb ist man häufig gezwungen, durch ein besonderes Verfahren solchen Änderungen vorzubeugen. Dieses besteht darin, dass man vor der Vollendung des Modelles die Teilung vorniramt und dann die erhaltenen Teile mit einem dazwischen gelegten Stück Papier wieder zusammenleimt. Nach

Vollendung des Modelles lassen sich

dann die Teile leicht durch Spalten y trennen ohne dass eine Veränderung

Fig. 102.

eintritt. — Um beim Zusammenstellen das Verschieben der einzelnen Teile gegeneinander zu verhindern und ihr Zusammenpassen zu erleichtern, werden in denselben korrespondierende kleine Dübel und Löcher angebracht. Fig. 102 führt das Modell einer massiven Säule als Beispiel eines runden Modelles mit dem Schnitte nach der Achse x y und den Dübbeln a b zum Zusammenpassen vor Augen.

Selbst bei den bestausgeführten Modellen ist es kaum zu erreichen, dieselben aus einem so lose zusammenhängenden Körper, wie der magere Sand ist, ohne Verletzung der Form herauszubringen, so dass mit dieser nachträglich fast immer noch kleine Reparaturen vorzunehmen sind (Ausfüllen ausgerissener Teile und Fortnehmen der in die Form gefallenen Sandteile; schärfere Ausbildung von Ecken, Winkeln, Rundungen; Glattstreichen grösserer Flächen etc.),

Fig. 103-113.

zu welchen der Former eine Auswahl Former Werkzeuge (Fig. 103—113) nötig hat: Streichbleche in Gestalt kleiner Kellen, teils aus Messing, Eisen oder Stahlblech angefertigt, mit Heft oder zwei mit einem Stiel verbunden, zum Glätten kleiner Flächen; Streichbretter aus Holz für grosse Flächen, namentlich beim Herdguss; winkelige, cylindrische, kugelförmige aus Metall; Spatel an dem einen Ende mit rechtwinkeligem, plattenförmigem, rundem oder viereckigem Ansatz; messerartige Werkzeuge zum Schneiden etc. Ferner gebraucht er Spiesse zum Abheben des Modelles, zum Einstechen der Windpfeifen etc. Ausserdem sind noch zum Feststampfen des Sandes erforderlich : Rollkugeln (die über den Sand hin und her gerollt werden), Stampfen, Keulen, Hämmer, letztere auch zum Lockern des Modells Pinsel, Bürsten,

Blasebalg, Nadeln zum Feststecken einzelner hervorragender Teile, die sonst leicht abbrechen würden.

a) Herdformerei (Moulage ä decouvert). Bei dieser Art Formerei, die fast nur in der Eisengiesserei Anwendung findet, wird der aufgelockerte Boden der Giesshütte mit Formsand bis zu einer Höhe überschüttet, wie sie der Dicke der Gusstücke entspricht (gewöhnlich 2 bis 3 cm), und sodann die Oberfläche der Sandschicht mit Hilfe der Setzwage, des Richtscheits und zweier ausserhalb der Form hochkantig eingeschlagener, schmaler abgerichteter Bretter horizontal geebnet. — Zum Einformen wird das Modell auf diese Sandschicht gelegt und durch Klopfen mit einem Hammer in dieselbe so eingedrückt, dass die Oberfläche ebenfalls horizontal liegt. Entweder kann das Modell so tief eingedrückt werden, dass es ganz im Sande liegt — wenn es dünn und gitterartig durchbrochen ist —, also das Wegdrängen von wenig Sand erfordert: dann wird dasselbe ausgehoben und nur noch eine notwendig gewordene Reparatur und ein Glätten der Form mit einem Streichbrettchen (Dam mb re tt) vorgenommen (ausgedämmt, avivö, smoothed). — Oder das Modell muss, wenn es eine gewisse Dicke überschreitet und von grösserem körperlichem Inhalte ist (massive Platten, dicke Stäbe) nur zum Teil in den Sand gedrückt und dann entweder der Sand bis zum obersten Rande des Modelles aufgehäuft (aufgedä mm t), oder das Modell wieder ausgehoben und nach den hinterlassenen Spuren so viel Sand ausgegraben werden, dass genügende Vertiefungen entstehen, welche durch nochmaliges Einklopfen des Modelles die Form abgeben. — Durch dieses abwechselnde Ausgraben und Aufdämmen vermeidet man insbesondere die bei einem gewaltsamen Eintreiben des Modelles entstehende Verdichtung des Sandes, welche nicht nur ein Ansammeln der beim Eingiessen entstehenden Gase und deren Explosion, sondern auch eine ungleichmässige Abkühlung des Gusstückes zur Folge haben würde. Zur Verhütung von Explosionen wird an tieferen Stellen erforderlichen Falls von aussen noch mit Spiessen eingestochen, um besondere Luftkanäle (Windpfeifen, Event. Air tube, Air hole) zu schaffen. — Von einer oder mehreren Stellen der Form aus gräbt man dann noch eine Rinne in den Sand, die das flüssige Metall der Form zuführt (Einguss, Coulee, Ranner.)

Hat das Gusstück Vertiefungen oder so

Diese einfachste Art des Einformens, welche nur mit flachen Modellen vorgenommen werden kann, ist ausschliesslich für ordinäre Gusstücke, namentlich solche anwendbar, bei denen es auf eine Ausbildung der dem Sande abgewendeten Seite nicht ankommt. Ist diese Seite unbedeckt (offener Herdguss), so wird sie rauh, uneben und namentlich an den Kanten rund und nicht scharf. Soll aber auch diese obere Seite entsprechend ausgebildet werden, so ist man gezwungen, die Form zu bedecken, wodurch der bedeckte Herdguss entsteht, der sich auch zum Abgiessen runder Modelle eignet, wenn die Decke (eine mit Lehm bestrichene Eisenplatte oder ein mit Sand gefüllter Rahmen) den oberen Teil der Form besitzt, kleine Löcher, dass der dazu in der Form stehende Sand beim Abheben des Modelles oder beim Eingiessen das Metall abzubrechen droht, so bildet man diese Sandteile (Kernstücke) aus fettem Sand oder aus Eisenstiften, die des Ablösens wegen mit Lehm überzogen werden müssen, und legt sie in die Form, wobei eine Erhöhung am Modelle, die sich in den Sand eindrückt, die Stelle bezeichnet, an welcher der Kern anzubringen ist (Kernmarke). Solche Kernstücke werden mitunter auch schwebend durch Aufspiessen auf eine Stange oder mit den Enden auf den Rändern der Form liegend (Lei st eisen) zur Bildung von Vertiefungen, namentlich Nuten, Falzen auf der oberen Seite des

Gusstückes bei offenem Herdguss angebracht. Einige Beispiele mögen das Verständnis der Herdformerei erleichtern.

Fig. 114.

In Fig. 114 ist die gewöhnliche Art zum Einformen rost- oder gitterartiger Modelle dargestellt. Das Modell besteht entweder aus einem Stabe vom Querschnitte a oder mehreren solchen Stäben, die je nach Bedürfnis wiederholt neben einander eingedrückt werden (bei Gittern etc.) oder es gleicht ganz dem Gusstücke (bei Ofenrosten u. dergl.)

Fig. 115.

Ein Beispiel von bedecktem Herdguss und angedämmter Form zeigt Fig. 1.15, wobei zugleich zu erkennen ist, dass die Öffnung in der Mitte des Gusstückes keine weitere Behandlung fordert.

Fig. 116.

Figur 116 führt eine Platte vor Augen, die als offener Herdguss gebildet werden soll, und bei der Leisteisen L querüberlaufende Nuten aussparen.

b) Kastenformerei (Moulage en chässis, Flaslc-moulding). Die Herdformerei bietet namentlich den Vorteil, dass man ausser dem Herde besonderer Vorrichtungen zur Aufnahme der Form nicht bedarf; diesem gegenüber besitzt sie aber so entschiedene Nachteile und Unbequemlichkeiten, dass ihre Benutzung gegenüber der Kastenformerei znr Ausnahme wird. Die beim Einformen erforderliche gebückte Stellung des Arbeiters, oft weit entfernt vom Tageslicht, macht die nötigen Handgriffe unbequem und unsicher; die zwischen den Formen notwendig herlaufenden, der Platzausnutzung wegen möglichst schmalen Zwischenräume (Wege) erschweren sowohl den Formern als den Giessern die Bewegung und haben oft Verletzung und Zerstörung der Formen zur Folge; das Eindrücken des Modelles in den Sand erheischt ein oft wiederholtes, also zeitraubendes Ausnehmen und Einlegen des Modelles; die horizontale Lage lässt das Metall nur langsam fliesseu, da zur Vermehrung des Druckes sogen. Gusszapfen nur schwierig angebracht werden können, weshalb der Guss in der Regel sehr heiss (hitzig) erfolgen muss. — Bei dem Formen in transportabelen Gefässen dahingegen kann der Former an bequem hohen Arbeitstischen vor Fenstern stehend oder sitzend die Form mit Sicherheit vollenden. Das Verfahren selbst lässt eine Verdichtung der Sandoberfläche, weil der Sand auf das Modell gedrückt wird, viel besser vermeiden, fordert kein wiederholtes Einlegen des Modelles und geht daher viel schneller von statten. Endlich ist man bei der Kastenformerei fast unbeschränkt in der Mannigfaltigkeit der Gestalten der Gusstücke, da man nicht an ungeschnittene oder höchstens (bei der verdeckten Herdformerei) an einmal zerschnittene Modelle gebunden ist.

Das Gefäss, in dem die Sandform hergestellt wird, ist der Formkasten (Flasche, Lade, Chässis, Flask, Box). Im allgemeinen muss die Einrichtung desselben für Gusstücke getroffen werden, welche an allen Seiten bestimmt ausgeprägte, scharfe Grenzen haben sollen. Der gewöhnlich viereckige Formkasten besteht daher selbst bei einfachen flachen Gegenständen aus zwei Teilen (Unter- und Oberkasten, Chässis inferieur, Lower box, Bottam flask, Drag, Chässis superieur, Contre-chässis, Dop box), die aufeinander gesetzt werden (zweiteilig), häufig bei weniger einfachen Gegenständen aus drei (Unter-, Mitteln und Ober-), vier und mehr Teilen (drei-, vier- und mehrteilig). Damit der Sand auf das Modell gedrückt werden kann, dürfen die Kasten keine festen Böden haben; sie sind demnach eigentlich nur oben und unten offene Rahmen, welche durch aufgelegte fliegende Deckel (Formbretter, Planche ä mouler, Planche de fond, Moulding bord) zeitweilig geschlossen werden.

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Fig. 117.

Da eine Verschiebung der Kasten teile gegen einander eine Verletzung der Form und ein ungenaues Zusammenpassen einzelner Formteile zur Folge hat, so müssen dieselben aufeinandergelegt in unveränderlicher Lage bleiben. Dies erfolgt durch zweckmässig, gewöhnlich ausserhalb angebrachte Zapfen mit Leisten, drehbare Haken und Ringe, Vorreiber, mitunter sogar durch Schraubzwingen u. s. w. — Der Sand darf auch dann nicht aus dem Rahmen herausfallen, wenn das Formbrett weggenommen wird; deshalb müssen die Formkasten selbst zum Tragen der Sandform dienen. Sind sie klein, so genügt es zu diesem Zwecke ihre innere Seite mit vorspringenden Rippen (S and leis te n, Stags) zu versehen oder sie auszuhöhlen; sind sie grösser, so erhalten sie durch den Sand gehende Leisten, die entweder auf die Sandleisten gehängt werden (Hängeisen, Gehänge, Barre, Gaggers) oder zellenförmig durch den Kasten verteilt sind (Fig. 117) und daran festsitzen (Querrippen; gefächerte Kasten). Das Metall wird in der Regel durch die Seitenwand (also oben in den auf der Seite stehenden Kasten) eingegossen, so dass es sich vertikal «5S2S|| verbreitet, weil dadurch das Gewicht für die Ausfüllung der Form besser zur Wirkung kommt; in der Wand der Formkasten befindet sich dann eine Öffnung, welche durch einen Kanal (Einguss, Giessloch, Jet, Git, Runnir,

¹

Mitt. des Hann. Gew.-Ver- 1856 S. 24.

²

Dinglers Jouru. 292, 35. — Whitworth. Messmaschine. Jena 1879.

³

C. F. Dürre, Wissenschaftlich-technisches Handbuch des gesamten Eisengiesserei-Betriebes, 2. Bd. 3. Aufl. Leipzig, 1896. — Ledebur. Eisengiesserei. 2. Aufl. Weimar, 1892.

⁴

Kirchner, Die Kupolöfen. Berlin, 1891. — Hütte, 1854, Taf. 4. 1855, Taf. 15, 21. 1867, Taf. 23.    1868 Taf. 1. — Ztschr. d. Y. d. Ing. 1884 S. 16, 648, 911; 1885 S. 915;

1886 S. 678, 704; 1889 S. 635. — Dinglers Journ. 150, 186; 179, 150; 231, 38; 245, 14; 248, 506; 251, 411; 258, 171, 443; 259, 366; 261, 397; 274, 163.

⁵

Ztsch. d. V. d. Ing. 1886 S. 678. — 2) j. v. Hauer, Die Hüttenwesens-Maschiueu, 2. Aufl. Wien, 1876. — Schiink, Gebläse. Berlin, 1880. — v. Ihering, Gebläse, Berlin,

⁶

1894. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1885 S. 221. — Weisbach, Mechanik. 2. Aufl. III. 2. S. 1050.

⁷

Dinglers Journ. 161, 461. Maschinen - Konstr. 1875 S. 306. — 2) Dinglers Journ. 150, 186; 255, 423. -— ³) Deutsche Ind.-Zeit. 1868 S. 66. — Masch.- Konstr. 1873 S. 341.

—    Dinglers Journ. 248, 405; 255, 424; 274, 164, 221.

⁸

:

⁹

Mitt. des Hann. Gew. - Ver. 1862 S. 210. — Kerpely, Fortschritte. — Dinglers Journ. 283, 200.

¹⁰

Dinglers Journ. 146, 460; 177, 346; 252, 452; 257, 7; 292, 201.

imnUrnirfÜSSm

Tedge) mit der Form in Verbindung steht, ausserdem sind oft noch kleine Löcher vorhanden, welche die Windkanäle aufnehmen. Alle diese Öffnungen liegen am zweckmässigsten an den Berührungspunkten zweier Kasten teile

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Fig. 118.

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Ein gewöhnlicher zweiteiliger, eiserner Formkasten ist in Fig. 118 (im Durchschnitte) und in Fig. 119 so dargestellt, dass man auf den Unterkasten sieht. In a a sind die Zapfen zu erkennen, die am Oberkasten O festsitzen und in die Ösen b b des Unterkastens U eintreten. Die Wände c c sind nach innen konkav zum Tragen des Sandes und bei d und e mit kleinen halbrunden Einschnitten versehen, wovon je zwei sich zu runden Löchern vereinigen, wenn beide Kasten auf einander gesetzt werden: d bildet dann den Einguss, e die Öffnungen für die Windpfeifen. Die Formbretter mit den eingeschobenen Leisten sind mit f f bezeichnet.

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ß)

In Fig. 120 ist ein vierteiliger Formkasten aus Holz vor Augen geführt. Der Oberkasten O und der Unterkasten U sind im Durchschnitte gezeichnet, wodurch die Sandleisten sichtbar werden.

Fig. 119.

Zugleich erkennt man in a a die Holzleisten zum Verhindern der Verschiebung, welche durch die sechs Ösen b hindurchgesteckt werden. Der Mittelkasten M ist noch einmal quer durchschnitten, wodurch der ursprünglich dreiteilige Kasten vierteilig

v. H o y e r , Mechanische Technologie. 3. Aull.

1S69 S. 111.

wird. Die beiden Hälften werden dann durch Haken und Ringe bei h zusammengehalten.

Verschiedene Querschnitte von Formkasten sind noch in Fig. 120—123 gezeichnet, wovon Fig. 121 u. 122 als Beispiele für Walzeisen, Fig. 123 für Gusseisen dienen können

Die Formkasten werden entweder aus Metall (Gusseisen, Walzeissen, selten Messing) hergestellt, oder aus Holz, das durch eingeschobene Leisten etc. gegen

Werfen möglichst geschützt wird. — Die Grösse der Formkasten richtet sich nach der Grösse des Gusstückes, wobei zu bemerken, dass zur besseren Ausbeutung des Sandes sehr oft mehrere Formen in einen Kasten kommen (Fig. 119). Mitunter werden die Formkasten so eingerichtet, dass man sie durch Einschalten oder Fortnehmen einzelner Teile grösser oder kleiner machen kann. Sehr grosse Formkasten sind ausserdem noch mit Hängen oder sonstigen Vorsprüngen zum Einhaken in Ketten verseheu, um mittelst eines Kranes etc. transportiert werden zu können (Fig. 117).

Bei der Grösse der Formkasten ist namentlich auf die Dicke der Sand-

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Fig. 120-123.

Schicht Rücksicht zu nehmen, die zwischen Modell und Kasten sich befindet oder auf das Massenverhältnis zwischen Sand und Gusstück, welches sehr verschieden ist nach der Grösse des Gusstückes, so dass bei grossen Gusstücken relativ weniger Sand zum Formen gebraucht wird als bei kleinen, und welches sich hauptsächlich nach den Abkühlungsvcrhältuissen richten muss, indem dünne Schichten eine schnellere Wärmeentziehung veranlassen, als starke. Im allgemeinen kann man etwa 4 cm als Sandstärke an den dünnsten Stellen an-

Sand

nehmen und das Volum Verhältnis von

bis

wechseln lassen.

Gusstück 2    30

Bei Massenerzeugung bedient man sich zweckmässig der Formkasten, welche der Gestalt und Grösse der Gusstücke insoweit entsprechen, dass die Sandschicht fast überall gleiche Dicke erhält, wodurch Formmaterial und Arbeit gespart wird (Kanonenkugel: runde Formkasten, Röhren: Cylinderförmige Kasten). Zur Ersparung von Formkasten ist die Einführung von Abschlagkasten¹) empfehlenswert. Darunter werden zweiteilige Kasten verstanden, welche inwendig glatte Wände haben und etwas verjüngt verlaufen, sodass die fertige Sandform leicht herausgeschoben werden kann. Zum Transport der letzeren zur Giesstelle dient dann ein gleichgeformter Kasten (Giesskasten), den man über die herausgeschobenen Sandkörper stürzt. Dieser Giesskasten ist gewöhnlich nur einteilig, mitunter auch in der Diagonale geteilt und mit Scharnieren versehen.

Das Einformen selbst wird auf dem sogenannten Formtische vorgenommen, der zweckmässig drehbar eingerichtet ist (Rolltisch), damit der Former durch Drehung desselben zu jedem Teile des Formkastens gelangen kann, ohne seinen Platz zu verändern. Nur bei sehr grossen Formen wird auch wohl das Formen auf der Hüttensohle vorgenommen, um den unbequemen und für die Form oft gefährlichen Transport zu vermeiden. — Auf dem Formtische hat der Former

i) Dinglers Journ. 229, 234; 235, 21. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1878 S. 32. — Berlin. Verh. 1880 S. 192.

eine ausreichende Menge Sand, seine Hilfswerkzeuge u. s. w. neben sich liegen, sodass er, mit dem Gesicht dem Fenster zugekehrt, möglichst bequem, gewöhnlich stehend, arbeiten kann. —

Die sämtlichen Gusstücke der Kastenformerei kann man analog den Modellen (S. 93) in zwei Kategorien bringen, in flache und runde, und die letzten weiter zerlegen in massive und hohle. Von diesen fordern die flachen die einfachste, die hohlen die umständlichste Behandlung, wie aus folgender Darstellung hervorgeht.

et) Flache Gegenstände. Das einzuformende Modell M wird mit der flachen Seite auf das Formbrett B gelegt (Fig. 124), das mit seinen Leisten

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Fig. 124.

Fig. 125.

Fig. 120.

auf dem Formtische liegt, der eine Kastenteil U darüber gestellt und nun Sand eingefüllt mit der Vorsicht, dass das Modell überall fest und ohne Lücken mit Sand bedeckt wird, der Sand mit einer Keule (S. 94) angeschlagen oder mit einer schweren darüber hin- und herrollenden Kugel, selten durch Pressen, angedrückt und endlich die obere Sandkante mit einem Lineal abgestrichen. Sodann legt man ein zweites Formbrett auf die obere Sandfläche, dreht das Ganze so um, dass nunmehr B oben zu liegen kommt und nimmt B ab (Fig. 125). Darauf wird der zweite Teil 0 (Fig. 126) des Kastens aufgesetzt und desgleichen mit Sand vollgestampft, wodurch also das Modell vollständig in den Sand eingebettet wird. Nachdem dies geschehen, entfernt man den Oberkasten O, hebt das Modell aus dem Sande des Unterkastens, schneidet die Wind- und Einguss-Rinnen ein, setzt den Oberkasten wieder auf und legt das Formbrett darüber, wo nun die Form zum Guss fertig ist. — Bei dieser Handhabung ist es vor allen Dingen notwendig, dass die Sandteile in U und O sich ohne Verletzung von einander trennen, was nur durch die Zwischenlage einer Substanz erreicht werden kann, welche die Adhäsion verhindert. Als solche Substanz hat sich am zweckmässigsten Ziegelmehl und trockener Sand (Scheidesand, Pudersand, Sable brüle, Parting sand) bewährt, der aus einem Gazebeutel aufgestaubt wird (Pudern, Saupoudrer, Pust); dann wird die Form inwendig, als letzte Arbeit mit feinem gaslosen Koks-, Holzkohlen- oder am besten Graphitstaub geschwärzt (Noircir, Smoke), um das Anhaften des Sandes an dem Gusstücke und die Oxydation zu vermeiden; auch Asche, Stärkemehl etc. wird zum Pudern benutzt.

Sehr oft formt man mehrere Modelle gleichzeitig in einem Kasten ein, um Sand und Arbeit zu sparen; dann genügt es, einen Haupt-Einguss mit einer Hauptrinne (Chenal principal, Iiidge) herzustellen und davon nach den einzelnen Formen Abzweigungen zu machen. Diese sind nach der Regel anzulegen, dass sich die Formen nacheinander und ohne Unterbrechung des Metallstromes füllen, was im allgemeinen dadurch zu erreichen ist, dass die Abzweigungen von dem Hauptkanal nicht nach abwärts, sondern nach aufwärts gerichtet werden, wie Fig. 119 S. 97 zeigt. — Um das Ausschneiden der Gussrinne und Windpfeifen aus dem Sande zu ersparen, wird häufig ein keilförmiges Modell (:Runner, Stile) hierzu mit eingeformt, oder für die Entfernung der Luft etc. mit Spiessen ,in der Nähe der Form in den Sand gestochen.

Diese Art des Einformens erleidet eine kaum nennenswerte Abweichung, wenn die flachen Stücke auf einer oder beiden Seiten flach vertieft, oder durchbrochen sind, so dass z. B. Zahnräder (Stirn- und Kegelräder), Riemenscheiben mit Durchbrechungen zwischen den Speichen und in der Nabe, die, wenn sie später abgedreht werden, als flache Gegenstände einzuformen sind, nur dass die Trennungsfläche des Sandes bei ovalen und Speichen mit Mittelrippen innerhalb des Radkranzes durch die Mitte der Speichen gehen muss.

In Fig. 127 (Ventilgehäusedeckel), sowie in Fig. 128 bis 132 sind Querschnitte dargestellt, die ebensogut wie die in Fig. 114 bis 116 und 101

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Fig. 127.

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Fig. 128-132.

gezeichneten Gegenstände, den ausgeprägten Charakter der flachen Gusstücke besitzen.

ß) Runde Gegenstände. Das Einformen runder Gegenstände setzt in der Regel zerschnittene Modelle voraus, wie S. 94 näher erklärt wurde. Ist das Gusstück dann derart, dass, wenn man nach der Methode des Einformens flacher Gegenstände die einzelnen Modellteile in besonderen Kastenteilen abformt, durch einfaches Zusammenstellen der Kastenteile eine gussfertige Form entsteht, so kann man es zweckmässig massiv nennen; wenn dagegen an den Gusstücken solche Vertiefungen oder Höhlungen Vorkommen, dass man zu besonderen Hilfsmitteln greifen muss, um in den Formen den Vertiefungen oder Höhlungen entsprechende Teile zu bilden, so nennt man sie passend hohl. Eine strenge Grenze findet übrigens schon deshalb zwischen Massiv und Hohl nicht statt, weil es Gusstücke giebt, die je nach der Geschicklichkeit des Formers massiv oder hohl geformt werden können.

1. Massivrunde Gusstücke. — Von dem zerschnittenen Modelle wird ein Teil mit der Schnittfläche auf das Formbrett gelegt, der dazu gehörige Kastenteil darüber gesetzt und mit Sand gefüllt, wie unter a näher beschrieben

ist. Darauf wird dieser Kastenteil mit dem darinliegenden Modellteile umgekehrt, auf das im Sande liegende Modellstück das sich daran schliessende gelegt, auf den ersten Kasten teil der zweite gesetzt und ebenfalls mit Sand gefüllt und diese Arbeit so oft wiederholt, bis alle Modellteile eingeformt sind. Die Kastenteilewerden sodann inumgekehrter Folge auseinandergenommen und, nachdem die Modellstücke ausgehoben, endlich wieder zum Guss zusammengesetzt. — Man sieht hieraus, dass die Zahl der Kastenteile mindestens gleich ist der Zahl der Modellteile, so dass man bei reicher entwickelten Formen (Statuen, Figuren u. dergl.) oft zu einer grossen Zahl von Kastenteilen kommen würde. Man sucht dies soweit zu vermeiden, dass die Zahl der Formkastenteile gewöhnlich nur zwei und höchst selten mehr als fünf beträgt, während die

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Fig. 133.

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Fig. 134.

Fig. 135.

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Zahl der Form- oder Modellteile oft nach hunderten gezählt werden kann. Dieses für die Formerei so höchst fruchtbare Verfahren besteht darin, dass man von einzelnen Teilen des Modelles besondere Abdrücke macht, und diese Abdrücke an den entsprechenden Stellen der Form einschaltet. Diese Abdrücke, welche also einzelne Formteile ersetzen, heissen falsche Kerne oder Kernstücke (Piöce de rapport, False core), und werden der grösseren Haltbarkeit wegen gewöhnlich aus fettem Sand oder Lehm, mitunter, je nach der Geschicklichkeit des Arbeiters, auch aus magerem Sand angefertigt. —. Bei dem Zusammen -setzen der einzelnen Formteile ist es kaum zu verhindern, dass die scharfkantigen Ränder etwas verletzt, also abgerundet werden. Hierdurch entsteht auf der Oberfläche des Gusstückes eine linienarige Erhöhung (die Gussnaht, Bavure, Conture, Seam, Fash) als Verunstaltung, die später wegzuarbeäten ist, wenn sie nicht an einer Stelle des Gusstückes liegt, wo ihre Anwesenheit entweder kaum bemerkt wird, oder für den Gebrauch unschädlich ist (z. B. an scharfen Kanten). Der Former hat demnach nebenbei auf diesen Punkt mit Rücksicht zu nehmen.

Einige Beispiele mögen das Vorstehende des Näheren erläutern.

Eine Kugel wird mit einem Modelle eingeformt, das aus zwei Teilen (Kugelhälften) besteht. Die eine Hälfte legt man mit der Schnittfläche auf das Formbrett (Fig. 133), setzt den Unterkasten auf, füllt Sand ein, kehrt um (Fig. 134), legt die zweite Modellhälfte auf die erste, den Obe^kasten auf den Unterkasten und füllt auch diesen mit Sand, nachdem man zuvor ein Einguss-

Pig. 136.

Fig. 137.

Fig. 138.

Pig. 139.

Pig. 140.

Pig. 141.

irr

modell eingelegt hat, das sich nach oben oder seitlich aus dem Sande herausziehen lässt (Fig. 134). — Dieses Verfahren gilt für alle massive Rotationskörper, sofern ihre Endflächen zur Achse rechtwinklig abgeschnitten sind oder nach auswärts treten: Cylinder, Kegel, Paraboloide, Leuchterschäfte, Walzen etc. Ferner für alle prismatische und pyramidale Körper mit ebenen Begrenzungsflächen (Fig. 136 bis 141), wenn die Querschnittsfigur keine einspringende Winkel hat, ohne Rücksicht darauf, ob die Achse geradlinig oder beliebig gebogen ist. (Ringe, Ringel walzen , Gestellteile, Gitter.) — Bei den Rotationskörpern geht die Schnittfläche durch die Achse, bei den prismatischen und pyramidalen Körpern durch zwei passende Kanten, oder eine Kante und eine Fläche (Fig. 137), nach der Linie xy. — Auch gilt dasselbe Verfahren bei Gusstücken, die aus Rotationskörpern und ebenflächigen, pyramidalen oder prismatischen zusammengesetzt sind, wenn die Querschnittsfigur der letzteren einen Mittelpunkt hat (z. B. runde Säule mit 6- oder f\

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Seckigem Sockel), so dass die Schnitt- XM ebene in beide Achsen fällt.

Fig. 142.

Eine Riemenscheibe mit bikonvexem Kranz. Das Modell wird rechtwinklig zur Achse xy (Fig. 142) durch die Mitte der Speichen zerschnitten und in einem zweiteiligen Kasten wie oben eingeformt. Dasselbe Verfahren wird überhaupt zur Anwendung gebracht bei Rotationskörpern, welche an den Endflächen nach innen

treten und deren Umflächen an den Schnittflächen den grössten Durchmesser haben und von diesem nach beiden Endflächen kontinuierlich abnehmen, wenn zugleich mit dem Zentralschnitte auch die zwischen der Peripherie liegenden Teile, Speichen, Nabe sich in zwei flache Teile trennen.

Ein 8eckig es Prismamitflachkonkaven Seiten flächen (Fig. 143). Man sieht leicht ein, dass es hier keinen Schnitt giebt, der das Modell in zwei solche Teile zerlegt, welche sich ohne Ausbrechen des Sandes ausheben lassen. Nach xy zerschnitten reissen atb und ab, Sand weg, nach ax bt zerschnitten, geschieht dasselbe von cb und acx. Die Teile des Modelles, welche Sand mit fortreissen und Unterschneidungen heissen, müssen daher vermieden werden. Zerschneidet man dieses Modell nach den Linien a₁ b und ab₁₍ so entstehen zwei flache Teile a Cj bj und a^b¹) und noch ein rundes Modell aat bbl. — Man kann nun das Ganze auf mehrere Arten einformen. 1. (Fig. 144.) Das Mittelstück wird nach xy zerschnitten, auf das Modellbrett gelegt und ein Kasten-teil (Mittelkasten) darübergestellt, welcher mit ihm gleiche Höhe hat, und mit

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Fig. 143.

Fig. 144.

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Fig. 145.

Fig. 146.

Sand ausgestampft. Dann der Oberteil aj cb in dem Oberkasten geformt, nun umgekehrt, und endlich der dritte Teil auf die andere Seite des Mittelstückes gelegt, der Unterkasten darüber gesetzt und mit Sand gefüllt. Nachdem dies geschehen, wird der obenliegende Unterkasten abgenommen lind das darin sitzende Modellstück ausgehoben, sodann die diesem Stücke zugekehrte Hälfte des Mittelstückes aus dem Mittelkasten entfernt und in gleicher Weise das Stück abjCt aus dem Oberkasten, die andere Hälfte des Mittelstückes aus dem Mittelkasten gebracht. 2. (Fig. 145.) Das Mittelstück wird nicht zerschnitten, dahingegen der Mittelkasten der Länge nach in zwei Teile zerlegt (nach Fig. 120), welche, nachdem ganz auf dieselbe Weise wie unter 1 eingeformt, durch seitliches Voneinanderziehen das Mitlelstück freigeben. In diesem Fall erhält man die Gussnähte, die im ersten Fall an den Stellen (xy) entstehen, an den Kanten , wo die Mittelteile zusammenstossen. 3. (Fig. 146.) Das Modell wird in der Mitte nach xy durchschnitten und beide Teile wie flache Modelle in einem zweiteiligen Formkasten eingeformt, dann zwei Sandprismen herausgestochen, sodass ein Ausheben der Modellteile geschehen kann. Nach dem Ausheben und vor dem Zusammensetzen der zwei Kastenteile werden dann die ausgeschnittenen Sandgtreifen durch eingelegte Kernstücke KKj, welche die entsprechende Gestalt haben, wieder ausgefüllt. — Ein etwas modifiziertes aber besseres Verfahren besteht darin, dass man die Kernstücke vorher anfertigt und mit einformt, als wären sie Modellteile. Das in der Mitte zerschnittene Modell lässt dann beim Abheben des einen Kastenteiles den Sand los und kann zur Hälfte abgehoben werden. Nimmt man darauf die Kernstücke fort (oft ist es nur nötig, ein Stück fortzunehmen), so steht dem Ausheben der zweiten Modellhälfte nichts im Wege. Nach ihrer Entfernung legt mau die Kernstücke wieder ein und setzt den abgenommenen Kasten auf, wodurch die Form gussfertig ist.

Das Einformen des in Rede stehenden Gusstückes, welches nur durch das Mittelstück schwierig wird, kann also geschehen durch ein dreiteiliges Modell mit dreiteiligem Formkasten oder durch ein dreiteiliges Modell mit vierteiligem Formkasten oder durch ein zweiteiliges Modell mit zweiteiligem Formkasten und Kernstücken. Die letzte Methode ist die gebräuchlichste, weil sie in allen Fällen, wo dergleichen Unterschneidungen Vorkommen, gewöhnlich die Bildung der Form in einem zweiteiligen Formkasten zulässt, indem die Kernstücke die Modellteile gewissermaassen zu flachen ergänzen.

Als Beispiele können hier noch angeführt werden alle Rotationskörper, deren Endflächen nach innen gehen und deren Oberflächen konkav sind (Rolle mit Schnurlauf, Friktionsräder mit Keilnuten, Ketten- und Seilscheiben, Fig. 147), ferner kannelierte Cylinder und Prismen, gerade und gebogen. Prismen mit ein« springenden Winkeln, wie Fig. 148 und 149 zeigen, wo die punktierten Teile die Kernstücke bedeuten.

Die Anwendung der Kernstücke ist zwar am bedeutungsvollsten für die sog. Kunstgiesserei (Statuen, Uhrgehäuse, Figuren, Reliefs etc.), allein sie bietet manchmal solche Bequemlichkeit, dass sie selbst da, wo eine Notwendigkeit nicht vorliegt, oft vorzuziehen ist. Ein Zahnrad (Stirnrad), Fig. 150, wird z. B. häufig

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Fig. 147.

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Figj.150.

Fig.. 149.

so eingeformt, dass man mit einem glattrandigen Modelle A, dessen Kranzweite die Höhe des Zahnes noch übertriflft, nach der Methode eines flachen Gegenstandes eine Hohlform bildet und dann Sandkerne abc in der ringförmigen Vertiefung zur Bildung der Zahnlücken aneinander reiht. Dieses Verfahren bietet noch den Vorteil, dass man mit einem Modelle Räder mit verschiedenen Zahnformen herstellen kann. Der Modellhalbmesser ist dann gleich MK, also noch über den Zahnscheitel um die Länge der Kernmarken d e hinweggehend. Man kann übrigens dasselbe Resultat auch ohne Kernstücke auf folgende Weise erreichen. Man nimmt ein Radmodell B mit glattem Rande, dessen Halbmesser MKj nicht bis au die Zahnsohle reicht, und legt beim Einformen ein mit einigen Zähnen versehenes Segment-Modelle S an den glatten Rand an, stampft den Sand in die Lücken ein und fährt so rund um das Modell herum fort.

Um das fortwährende Zusammensetzen und Auseinandernehmen der Modellteile und damit deren Abnutzung zu vermeiden, befestigt man die Modellhälften mit den Schnittflächen genau einander gegenüber auf den zwei Seiten eines

Brettes, das über die Ränder des Formkastens reicht (Fig. 164) und mit dem Kasten nur gewendet werden braucht, um den korrespondierenden Teil zum Formen zurecht zu legen (Formplatte). Besonders wichtig ist diese Plattenformerei²) bei Massenproduktion und in den Fällen, wo mehrere Modelle gleichzeitig in einem Kasten eingeformt werden sollen (Kugeln, Schlüssel, Knöpfe, Beschlagteile etc.).

2. Hohle Gegenstände. Wenn ein Modell Vertiefungen oder durchgehende Öffnungen von solcher Beschaffenheit hat, dass der beim Einformen diese Hohlräume ausfüllende Sandkörper sich beim Abheben des Modelles vom Hauptkörper trennt, so ist man genötigt, diesen Sandkörper auf besondere Weise der Form einzuverleiben. Ein solches Abtrennen kann entweder verursacht werden durch Unterschneidungen des Modelles, so dass dieses den Sand förmlich untergreift (z. B. ein Bauchtopf untergreift den Sand mit dem Rande der Öffnung, durch welche der im Topf sitzende Sand mit dem ihn umgebenden verbunden ist) oder dadurch, dass die Adhäsion des Sandes an den Wänden der Vertiefung im Modelle grösser ist als seine eigene Kohäsion (z. B. bei einem Gusstücke mit einer langen kegelförmigen Öffnung, deren Basis nach aussen liegt). Da dieser Unterschied besonders abhängt von dem Verhältnisse der Adhäsionsfläche zu der abreissenden Sandfläche, so erklärt es sich, weshalb der Sand selbst dann in der Form hängen bleibt, wenn die Höhlung nach aussen sich erweitert aber tief oder von geringer Weite ist (z. B. bei einem Mörser). Diejenigen Gussstücke, welche diese erklärte Beschaffenheit haben, sind zweckmässig hohle zu nennen; die die Höhlungen in der Form ausfüllenden Teile heissen Kerne (Noyau, Core), die Gusstücke Kernguss (Font en creux, Coulage ä noyau, Cored worlc, Casting on a core).

Beim Einformen hohler Gegenstände kommt es also darauf an: die Hohl-form zu bilden für die Herstellung der äusseren Gestalt des Gusstückes und den Kern anzufertigen und in die Hohlform zu bringen für die Gestaltung der Höhlung oder der inneren Gestalt des Gusstückes. Man kann, wie leicht einzusehen ist, auf zweierlei Weise zum Ziele kommen. Erstens dadurch, dass man beide Arbeiten getrennt vornimmt, d. h. den Kern besonders anfertigt und in die Hohlform bringt oder zweitens, dass man Kern und Hohlform in einer Operation formt. — In dem ersteren Fall hat man, sofern man nicht bei der Einfachheit der Gestalt den Kern aus freier Hand anfertigt, zwei Modelle nöthig: Eins zur Bildung der Hohlform, also gleich der äusseren Gestalt des Gusstückes; dieses braucht nicht hohl zu sein und wird eingeformt wie ein rundes massives Modell (Vollmodell). Ein zweites zur Bildung des Kernes, also mit einer Höhlung gleich der inneren Gestalt des Gusstückes; dieses braucht nicht die äussere Gestalt des Gusstückes zu haben, muss sich aber von dem Kern ohne Verletzung desselben abheben lassen und diesem entsprechend zerschnitten werden nach den Regeln, die für die Vollmodelle gelten. Das zweite Modell heisst Kernkasten oder Kerndrücker (Boite ä noyau, Core box); das Formmaterial wird darin durch Pressen zum Kerne ausgebildet, weshalb Kernkasten aus festem Material (Holz, Zink, Gusseisen, Messing etc.) und so konstruiert sein müssen, dass man sie durch Schraubzwingen oder Pressen aneinander drücken kann. Das Material zu den Kernen ist entweder Sand oder Lehm. Die Sandkerne bedürfen für gewöhnlich in sich einer Stütze, welche ein Abbrechen etc. vermeidet, und ausserdem einer Unterstützung in der Form zum Festhalten in ihrer Lage. Die Stütze der Kerne wird erreicht durch Einschliessen steifer Teile, Kernskelette (Lanterne, Skelett), welche je nach Gestalt der Kerne aus Drahtstücken, eisernen Stangen, Röhren, Platten, bei grossen Sachen (Statuen etc.) oft aus einem vollständigen Gerippe gebildet werden. Um den Kernen in der Form die feste Lage zu sichern, erhalten sie je nach ihrer Gestalt, Grösse, Stellung etc. zur Unterstützung entweder entsprechende Verlängerungen, die in gleiche Vertiefungen der Sandform passen (diese Verlängerungen und Vertiefungen heissen Kernlager, Logement, Coreprint) oder Kernstützen aus Metall von den Formen i, T, oder durchgesteckte Drähte, Stangen (Kernstange) oder selbst förmliche Gehänge, die an dem Formkasten befestigt sind, z. B. bei Hohlkugeln sowie wenn das hohle Gusstück nur kleine oder gar keine Öffnungen nach aussen hat. — Zur Aufsparung der Kernlager im Sande ist nur erforderlich, dem Vollmodell Ansätze zu geben, welche den Kernlagern in Gestalt, Grösse und Lage vollkommen gleichen, weil diese ohne besondere Arbeit nach dem Ausheben in der Form die notwendigen Vertiefungen (Kernmarken, Portee, Marli) zurücklassen. — Nachstehende Beispiele mögen zur Erklärung dienen.

Fig. 151 ist ein Vollmodell mit den Kernmarken für den Guss eines Vierweghahngehäuses. K ist der Kern mit den vier aus den Öffnungen des Guss-

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Fig. 151.

Fig. 152.

Fig. 153.

Stückes hervortretenden Kernmarken a, b, c, d. Gusstück und zugleich der Hohlraum in der Form ist mit g bezeichnet. In Fig. 152 und 158 ist das Gehäuse für einen konischen Hahn als Beispiel gewählt. Man erkennt in Fig. 152 das Vollmodell M mit den vier Kernmarken k und in Fig. 153 den Kern K und den Durchschnitt des Gusstückes ab cd.

Während zur Anfertigung und Behandlung der Sandkerne grosses Geschick von seiten des Formers notwendig ist, fordern die Kerne aus Masse oder Lehm keine so geübte Arbeiter und deshalb ist ihre Anwendung trotz der kostbaren Herstellung eine sehr häufige, namentlich in der Messing-, Zink- und Bronzegiesserei. Kleine Masse- und Lehmkerne werden wie die Sandkerne in Kernkasten gedrückt oder aus freier Hand durch Kneten, Rollen,

Fig. 154.

Schneiden auf einmal fertig gemacht. Bei grossen Kernen ist das Material schichtweise auf das Kernskelett zu bringen und jede Schicht austrocknen zu lassen, bevor eine neue aufgetragen wird, weil die ganze Masse auf einmal aufgetragen, beim Trocknen zerreissen und abspringen würde. Um dabei an Material und Zeit zum Austrocknen zu sparen, fertigt man das Skelett wenn möglich hohl und mit durchlöcherten Wänden an, so dass auch die Feuchtigkeit der Masse nach innen entweichen kann. Der Kern zu einem runden Rohre z. B. wird, wenn

er gross sein muss, aus einem Blechrohre angefertigt, Fig. 154, in das man Löcher gebohrt oder durch ein Spitzeisen geschlagen hat, so dass die ausgerissenen Ränder dieser Löcher zugleich als Halt benutzt werden für die dünne Lehmschicht, die auf das Rohr gebracht wird. Das Umwickeln des Skeletts mit Strohseilen, Werg etc. bezweckt ebenfalls schnelles Austrocknen bei geringem Materialverbrauch. — Die äusserste Schicht wird dann geformt auch entweder mit freier Hand unter Zuhilfenahme der Former Werkzeuge, oder durch Aufdrücken des Hohlmodelles oder, wenn es sich um Rotationskörper handelt, mit Hilfe nur eines Teiles des Holzmodelles, einer Schablone (Lehre, Drehbrett, Ecliantillon, Calibre, Templett). Diese Schablonen sind Bretter, welche an dem mit Eisenblech beschlagenen Rande das Längenprofil des Kernes ausgeschnitten enthalten.

Das Skelett des Kernes, welches nur aus einer durchgehenden in der Achse liegenden Stange (Spindel, Trousseau, Axe, Spindle), oder einem Rohre

besteht, wird dann mit den Enden in ein einfaches Gestell (Drehlade, Tour ä noyau, Tour ä calibre, Founder’s lathe) Fig. 155, gelegt, die Schablone mit dem Profilausschnitte dagegen gedrückt, auf das eine Spindelende eine Kurbel gesteckt und dann vermittelst Umdrehen so viel Lehm durch die

Fig. 155.

dass ein vollständig ausgebildeter Kern zurückbleibt

Wenn die Höhlung eines Gusstiickes ausserdem mit massiven Teilen durchsetzt ist und diesen entsprechend in dem Kerne wieder Öffnungen aufgespart werden müssen, so wird der Kern oft aus einzelnen Teilen, die jeder für sich

Schablone weggeschnitten (Trousser, Turn),

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hergestellt werden, zusammengesetzt.' Die Vereinigung dieser Teile geschieht dann in der Form und zwar durch Zusammenkleben mit Lehmbrei, Mehlkleister etc., oder durch Zusammenstiften mit langen, dünnen Drahtstiften (Formerstiften, Haltstift, Epingle, Melters-Pin). So hat ein Dampfcylinder, Fig. 156, einen Hauptkern A, zwei Kerne für die Dampfkanäle a, b, einen Kern für den Austrittskanal c nötig.

Ein sog. Dockenventil, Fig. 157 bis 159 fordert einen Kern K, wie aus Fig. 157 (Querschnitt durch die Länge), Fig. 158 (Querschnitt durch die Querachse) und aus Fig. 159 (Horizontalschnitt) sichtbar ist, und der aus fünf Stücken 1, 2, 8, 4, 5, (Fig. 159), zusammengesetzt wird. — Mitunter werden die Kerne gebrannt, wie dies bei der Lehmformerei näher erläutert werden wird.

Die zweite Methode der Formerei für Hohlguss ist die, wobei der Kern nicht für sich angefertigt und in die Form gelegt, sondern gleichzeitig mit der äusseren Form gebildet wird. Das Modell hat dabei die Beschaffenheit des Gusstückes, sowohl äusserlich als innerlich, und wird zerschnitten: einmal zum Zwecke des Aushebens aus dem umgebenden Sande und dann zum Abheben von dem inneren Sandkörper. Das Einformen besteht nun darin, dass man das ganze Modell wie ein flaches oder rundes Modell einformt, aber auch zugleich den Hohlraum mit Sand füllt, darauf diejenigen Kastenteile, welche nur die äussere Form enthalten, zuerst vom Modelle und dann das Modell entweder im ganzen oder geteilt von dem Sande abhebt, der den inneren Raum ausfüllt, sowie mit dem Sande eines Kastenteiles zusammenhängt und daher den Kern bildet. Es ist das Verfahren demnach prinzipiell übereinstimmend mit dem S. 103 angegebenen für Gusstücke mit Kernstücken.

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Folgendes Beispiel, das zugleich gewä'hlt ist, um noch einige andere beim Einformen dieser Gegenstände oft vorkommende Handgriffe zu beschreiben, möge zur Erläuterung des Vorhergehenden dienen, ein bauchiges Gefäss (Fig. 160), welches ausserdem einen Rand als Fuss und zwei Henkel besitzt, so ein-geformt werden, dass mit der Erzeugung der Hohlform auch die des Kernes stattfindet. Das Modell ist dreiteilig.

Fig. 160.

Der eine Schnitt geht nach der Linie ab durch die engste Stelle des Gefässes, so dass der Boden an dem Fuss m festsitzt; der zweite Schnitt geht durch die Achse xy des Hauptkörpers und teilt denselben in die zwei Teile Q, und P, welche also symmetrisch sind. Alle Teile besitzen an den Schnittflächen kleine Stifte und Löcher zum Zusammenpassen. Zum Einformen dient eine vierteilige    Formflasche nach    Art der Fig.    120. Man

stellt nun    das ganze Modell    mit dem Fuss    auf ein Formbrett und darüber    den

zweiteiligen Mittelkasten, der genau die Höhe des Gusstückes haben muss und füllt sowohl den Raum um QP, als auch den Hohlraum in QP mit Sand aus. Sodann setzt man den Kastenteil U auf den Mittelkasten und füllt auch den so mit Sand aus, dass nur    der Sandkern    in QP sich mit    diesem    Sande    gut

verbindet.    Darauf wird das Ganze umgedreht und auf die    andere    Kante    des

Mittelkastens der Kastenteil 0 gesetzt und ebenfalls mit Sand gefüllt, wodurch sich die Höhlung m im Fuss abformt. Die nunmehr fertige Form wird dadurch frei gemacht, dass man erst den Kasten 0 abnimmt, sodann das Modellstück m entfernt, darauf die beiden Teile des Mittelkastens seitwärts von Q und P abzieht, und nun endlich auch die Modellteile Q und P vom Kern herunternimmt. Zum Guss werden darauf alle Kastenteile wieder zusammengesetzt. — Die Henkel werden durch je zwei kleine Modellteile gebildet, welche durch entsprechende Öffnungen des Modells gehen und während des Einformens daran sitzen, aber nachdem die Umgebung mit Sand gefüllt ist, in das Innere des Modells hineingezogen werden. — Der Einguss wird ebenfalls durch ein besonderes Modellstück von keilförmiger Gestalt, das in dem Kasten O mit eingeformt wird, ausgespart. — Besonders angewendet wird diese Methode zum Guss der sog. Poteriewaren (Kasserollen, Bauchtöpfe, Leimtiegel, Mörser, Theekessel).

Ist ein Auseinanderpressen der Modellteile beim Eindrücken des Sandes zu befürchten, wodurch eine Trennungsfüge im Gusstücke entsteht, so setzt man das Modell zweckmässig während der Kernbildung in einen Ring, oder zwischen Stützen, welche von der Kastenwand bis zum Modelle reichen und die Teile fest Zusammenhalten. Mitunter, wenn es nämlich auf eine genaue Ausbildung des Hohlraumes nicht ankommt, ist folgendes Verfahren in Anwendung. Man formt durch ein massives Modell die äussere Gestalt als Hohlraum im Sande, nimmt das Modell heraus und bildet nun in diesem Sand-Holdraum durch Eindrücken einen Sandkörper und schneidet von diesem soviel Sand herunter, als die Dicke des Gusstückes verlangt, dem Hohlraum des Gusstückes bleiben sollen und demgemäss grösser sind als die im Gusstücke vorhandenen Öffnungen, z. B. bei Schellen, mit Kugeln gefüllten Hohlgeschossen etc. wird einfach dadurch bewirkt, dass man sie in den Sand des Kernes einlegt. — Mitunter sollen einzelne Teile (Thürdrücker, Ring in einer Glocke, die eisernen Schrauben und Stifte an Messingknaufen u. s. w.) angegossen werden. Dies geschieht einfach dadurch, dass man sie, nachdem sie zweckmässig vorher verzinnt sind, an die entsprechenden Stellen in die Form legt.

Das Einschliessen solcher Teile, welche später in

2. Formmascliinen. Da die Erzeugung einer Sandgussform mittelst eines Modelles wesentlich die Arbeit des Einbettens in Sand und des sorgfältigen Ausbringens des Modelles aus dem Sande erfordert und da andererseits jeder Rotationskörper nach S. 106 mit Hilfe einer Schablone herzustellen ist, so kann die Aufgabe einer mechanischen Vorrichtung zur Formbildung (Formmaschine¹), Machine ä mouler, Moulding machine) entweder darin bestehen, die Handarbeit des Sandeinstampfens und des Modellaushebens zu ersetzen oder die Form mit Hilfe einer Schablone, als Ersatz des Modelles, hervorzubringen.

Das Einstampfen muss stets in der Weise erfolgen, dass der Sand sich überall ohne Unterbrechung und mit gleicher Dichtigkeit an das Modell anlegt. Um diesen Erfolg sicher zu erreichen, hat aber je nach der Oberflächenbe-schaffenheit und der Höhe des Sandes die Anpressung in verschiedener Richtung und Stärke stattzufinden und macht demnach Vorrichtungen nötig, welche in Richtung und Stärke der Wirkung einen sehr grossen Wechsel gestatten, infolgedessen in ihrer Anordnung aber Schwierigkeiten hervorrufeu, die jetzt so weit überwunden sind, dass die Nützlichkeit auch dieser Gattung von Formmaschinen in vielen Fällen bewiesen ist. Der Andruck des Sandes wird dabei durch Stampfen, Kniehebel, Schraubenspindeln, Exzenter, Druckwasser u. dgl. bewirkt und direkt oder mittels Formplatten übertragen.

Grössere Verbreitung haben diejenigen Formmaschinen gefunden, welche die Bestimmung haben, das Modell zwangläufig aus der Form zu bringen, weil hierdurch besonders das Ausbessern der Form überflüssig gemacht wird. Sie bewirken das Entfernen des Modelles entweder durch Abheben der Sandform von demselben oder durch Ausheben oder Ausdrehen des Modelles aus der Form. — Das Aus heben erfolgt gewöhnlich in der Weise, dass man in dem zugleich als Formbrett dienenden Formtische genau nach dem Umrisse der Modellschnittfläche eine Öffnung herstellt, in diese das Modell auf einer Platte von unten her eiuschiebt und nach Fertigstellung der Form, an Führungen unter dem Tische mittelst Schrauben, Hebel. Zahnstangen oder Ketten rechtwinklig ³

zu der Tischfläche durch diese Öffnung wieder nach abwärts herauszieht. — In Fig. 161 ist eine einfache, bewährte Ausführung dieses Grundgedankens dargestellt. Das Modell a ist auf der Modellplatte b befestigt und wird mit dieser an den Führungsstangen 11 vermittelst der Schraube s dadurch auf- und abbewegt, dass die mit dem Kegelrad f verbundene Mutter vermöge des an der Welle b sitzenden Handrades m und des Kegelrades g eine Drehung erhält. Der Formkasten c wird durch 4 Stifte unverrückbar festgehalten (zentriert), wodurch das Zusammenpasseu mehrerer Formteile gesichert ist. — Als Muster einer Form-maschine zum Abheben der Form kann die in Fig. 162 u. 166 dargestellte gelten.

Die Formplatte h hängt schwebend mittels zweier Zapfen g g zwischen den vertikalen Tragstangen b b, welche an Stopfbüchsen i geführt, in den zwei Säulen A A sich gemeinschaftlich auf- und niederschieben lassen und zwar mittelst zweier Zahnräder c, welche in die Schraubengänge |der Stangen b eingreifen und ihre Drehung durch die gemeinschaftliche Welle d d von dem Handhebel e empfangen. Zum Einformen wird der Formkasten auf h durch die Stifte t mit Keilen zentriert, durch Klemmschrauben p p in wagerechter Lage erhalten und mit Sand ausgestampft; darauf wird mittelst e die Platte h gehoben, nach Lösung der Schrauben pp, der Kasten mit der Platte um 180°

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gedreht, wieder gesenkt und auf den Wagen s gesetzt. In dieser Lage löst man die Keile t und hebt nunmehr die Platte h nach oben aus dem Sande, während die Form auf dem Wagen s liegen bleibt, der auf zwei Konsolschienen zum Fortnehmen der Form seitwärts gefahren wird, Bemerkt sei noch, dass die Anwendung der durch Klemmschrauben m m mit den Tragköpfen verbundenen Schrauben b statt Zahnzangen nicht nur eine genaue Einstellung der Formplatte, sondern auch nach einer etwaigen Abnutzung das Vorrücken neuer

Gänge in die Triebräder gestattet. Die Büchsen o, n und C schützen die darunterliegenden Teile gegen das Einfällen von Sand.

Am vollkommensten sind solche Formmaschinen, welche sowohl den Sand anpressen, als das Modell herausheben. Aus Fig. 164 geht die Einrichtung

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Fig. 104.

einer Formmaschine dieser Art von Oppenheim hervor, welche mit Druckwasser betrieben wird, gleichzeitig in zwei Kastenteilen einzuformen und die Verwendung von Abschlagformkasten gestattet. Die Formkasten I und II, wovon der Oberkasten II durch Gewichte, die an den Ketten k k hängen, aus-balanziert wird, erhalten genaue Führung an den Säulen F, F. Der Unterkasten I ruht mittels Arme a a und eines Querstückes b auf dem Hohlcylinder c und kann mit diesem durch Druckwasser aus dem Wasserdruckrohre d in die Höhe geschoben werdeu. Zwischen I und II befindet sich die um die Säule S drehbare und längs derselben verschiebbare Modellplatte M mit dem Ansatz e und über dem Oberkasten II ein Presskopf P mit dem Ansatz o, der mit dem Ansatz e den Einguss formt. In dem Hohlcylinder c bewegt sich der Hohlkolben k mit dem Formbrett f infolge des durch das Rohr r eintretenden Druckwassers. Zum Zwecke des Einformens dreht man zunächst M zur Seite, füllt I lose mit Sand, schwenkt dann M in die gezeichnete Lage, zieht den Oberkasten II bis auf die Formplatte M abwärts und füllt ihn ebenfalls mit Saud. Darauf lässt man durch d Druckwasser eintreten, um vermittelst einer Hebung von c, b, a, I uud f und unter Mitnahme von M und II den Sand zwischen dem Presskopf P und dem Modelle M zusammenzudrücken und durch e und o den Einguss zu bilden. Das sodann durch r eingeführte Druckwasser hebt k mit f und vollendet die Form. Durch Ablassen des Druckwassers bringt man c mit I zum Sinken, macht die Platte M frei, dreht sie hinaus, schliesst II und I zusammen und drückt nun durch Heben von f den ganzen Sandkörper als fertige Form heraus, die von einem Abschlagformkasten aufgenommen zur Gusstelle geschafft wird.

Das Ausdrehen der Modelle findet hauptsächlich beim Einformen einfacher, runder Gegenstände (Rollen, Scheiben, Knöpfe u. dgl.) mit Hilfe der in Fig. 165 skizzierten Vorrichtung Anwendung. Man formt über halben im Durchmesser zerschnittenen Modellen o, o, o, welche auf einer Achse aa festsitzen und durch genau entsprechende Ausschnitte in dem Formtische b b abgegrenzt sind. Nachdem der Sand in dem zentrierten Formkasten eingestampft

ist, dreht man mittelst einer Kurbel die Achse aa um 180° und damit die Modelle aus der Form, welche zugleich infolge dieses Ausdrehens geglättet wird. — Verwandt mit diesem Verfahren ist die Benutzung profilierter Walzen als Modelle, welche in zwangläufiger Richtung über den Sand hinweggerollt werden, namentlich für Gegenstände, welche bei grosser Längenausdehnuug gleichbleibende Querschnitte besitzen (Röhren, Säulen Träger). —

Fig. 165.

A,

Bei Erzeugung von Gusstücken, an denen sich gleiche Teile oft und gleichmässig wiederholen, z. B. an Zahnrädern die Zähne nach der Teilung, sind Formmaschinen sehr nützlich, welche neben dem Ausheben eines Modellteiles auch das genaue Vorrücken des letzteren mit mechanischen Vorrichtungen gestatten. Namentlich stehen die nach diesem Prinzip konstruierten Räderform m a s c h i n e n ¹) viel in Gebrauch, zu deren Erklärung die in Fig. 166 und 167 vor Augen geführte Anordnung einer Räderformmaschine neuerer Konstruktion dienen mag. Auf dem gusseisernen Hohlgestelle G G erhebt sich bei S eine Säule mit dem Arm A zur Anbringung des Modellträgers M, während sich bei F F ein Rahmen anschliesst, der dem Formtische T zur Stützung und Führung dient.

Der Tisch T ist mittels der langen Schraube s von der Kurbel k aus längs des Rahmens F F verstellbar, um die auf demselben befestigten Formkasten entsprechend dem Radius des zu formenden Rades zentrieren, d. h. zu dem Modell einstellen zu können. Ausserdem lässt sich der Tisch T von der Kurbel 1 drehen, indem die Drehung dieser Kurbel vermittelst der Stange i, des Zahnrädervorgeleges r und der Schnecke e auf das Schneckenrad z übertragen wird, das auf dem vertikalen Drehzapfen des Tisches T sitzt.

Fig. 166 und 167.

Das Maas der Drehung, welches einer oder einer mehrfachen Zahnteilung gleich sein muss je nach der Zahl der Zähne am Modelle, wird an einer Teilscheibe erkannt, auf der die Kurbel 1 sich dreht. Der in einer langen Führung f vertikal verschiebbare Modellträger M besitzt an einer Seite eine Zahnstange, in welche ein Zahnrad eingreift, das von dem Handrade h mittels Schnecke und Stirnrädervorgelege bewegt wird, so dass man durch Drehung des Handrades h, däis: bei m mit M verbundene Modell aus zwei oder drei Zähnen genau in den Formkasten senken und nach Bildung des Formteils durch Einstampfen des Sandes sicher ⁴

ausheben kann, um durch wiederholte Ausführung dieser Teilformerei, eine äusserst genaue Form sowohl für Stirn- als Kegelzahnräder zu erhalten.

Eine besondere Vereinfachung des Formereibetriebes gewährt die ausgedehnte Verwendung der Schablone nach dem S. 106 erläuterten Prinzip, welches, nachdem es in der Lehmformerei von jeher die Grundlage bildete, jetzt immer mehr zum Formen in Sand in Gebrauch kommt, einmal, weil dadurch der Ersatz ganzer Modelle durch eine einfache Schablone die Zahl der Modelle ausserordentlich einschränkt und auch deshalb, weil die Vorrichtung für diese Schablonenformerei¹) sehr einfach ist, da sie sich in der Regel zusammensetzt aus einer vorübergehend befestigten, vertikalen Drehspindel und einem diese Spindel drehbaren Arm für die Aufnahme der Schablone aus einem Brett mit Blechrand, mit einer Einstellung für verschiedene Höhen und Durch-Zur weitgehendsten Benutzung dient das in Fig. 168 dargestellte Gerät.

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messer.

Auf der durch Ankerschrauben mit einem Fundamente fest verbundenen Platte P erhebt sich die runde Drehspindel S, in dem Spurlager sich nur schwer drehend.

An dieser Spindel hängt getragen von dem Stellringe S und der Stützschraube e, der Arm R drehbar um S und feststellbar durch

Schnitt 1-2.

die Druckschrauben s s.

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Schablone

Während die Schraube e und der Ring r die Höhen-y läge von R genau festlegen, dient die \ Schraube a

mit Drehschlüssel A zur

radialen Einstellung des längs R verschiebbaren Schablonen Supportes C mit dem die auswechselbare Schablone D durch Schrauben verbunden wird. Die Bildung der Form erfolgt einfach durch Herum-fühi'en des Armes R um die Spindel S in dem auf dem Herde oder in einem untergesetzten Kasten eingedämmten Sandkörper, aus dem nach Herstellung der Form die Spindel S mit Arm und Schablone herausgehoben wird. Zunächst bestimmt zum Formen von Scheiben-, Sehwung-, Seil-, Riemen-, Turbinen- u. s. w. Rädern kann diese Formmaschine durch Anbringung einer Teilscheibe zur Hervorbringung von Teilungen für Turbinenschaufeln, Radarme etc. vervollständigt, in anderen Fällen, z. B. zum Formen von Cylindern, Walzen u. dgl., vereinfacht werden.

3. Masseformerei. Mit dem Namen Masse bezeichnet man nach S. 89 eine Mischung von Sand mit so viel Thon, dass dieselbe, in feuchtem Zustande geformt, scharf ausgetrocknet werden kann, ohne nicht allein nicht zu zerfallen, sondern im Gegenteile widerstandsfähiger zu werden. Der fette Sand hat eine viel grössere Bildsamkeit als der magere Sand und wird aus diesem Grunde häufig, namentlich in der Messing- und Bronzegiesserei, vorgezogen, zumal bei langwierigen Formen, weil ein Austrocknen keine Gefahr der Formverletzung in sich schliesst. — Die einzelnen Sandteilchen der Masse dürfen kleiner sein als die des mageren Sandes, weil die Porosität durch diejenigen Poren erzeugt wird, die sich durch Entfernung des Wassers bilden, weshalb die Masse feinere und zartere Eindrücke annimmt und behält, was besonders bei dem Kunstguss in Bronze, Zink, Britaniametall etc. von Wichtigkeit ist. lässig wird der fette Sand durch einen Zusatz von 5 Prozent Theer oder

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Fig. 168.

Vorzüglich durch-

l) Gofferje, Schablonen-Sandformerei. Leipzig 1879. — Novotny, Schablonenformerei in Lehm und Sand. Wien 1887. — Prakt. Masch.-Konstr. 1878 S. 334; 1880, S. 11.

Fichtenharz¹). — Da die Masse beim Eingiessen des Metalles vollständig ausgetrocknet und gewöhnlich sogar durch das Trocknen in künstlicher Wärme vorgewärmt ist, so leitet sie die Wärme viel weniger ab als der grüne Sand, infolgedessen der Guss (namentlich Eisenguss) nicht abgeschreckt wird, sondern weich bleibt. — Der fette Sand fordert dahingegen einen viel grösseren Aufwand an Arbeit und Zeit, auch Vorrichtungen und Brennmaterial zum Trocknen, weshalb die daraus gefertigten Formen viel kostspieliger als die aus magerem Sande werden. — Die Vorbereitung der Masse zur Formerei stimmt mit der des mageren Sandes überein, nur dass mitunter der Kohlenstaubzusatz ganz wegbleibt, und der Sand vor dem Mahlen stark ausgetrocknet wird. — Das Formen in Masse wird ganz nach den Regeln und mit denselben Hilfsmitteln (Modell, Kerndrücker, Schablone) wie bei der Sandformerei vorgenommen. — Des Trocknens wegen dürfen die Kasten aber nicht aus Holz sein.

Die zum Austrocknen der Masseformen dienenden Einrichtungen⁵ 6), welche nebenbei zum Austrocknen der Masse- und Lehmkerne benutzt werden, sind in der Regel viereckige, feuerfest aufgemauerte Räume (Trockenstuben, Darrkammern, Etuve, Stove, drying room) von 4—0 m Länge, 2—3 m Breite und 2 m Höhe und mit einem auf Eisenschienen ruhenden Gewölbe gedeckt, welche mit einer schmalen Seite der Formerwerkstatt zugekehrt sind und hier durch eine eiserne Thüre zugänglich gemacht werden. Im Inneren dieser Kammer sind zweckmässig verteilte Gerüste, Ständer u. s. w. zur Aufnahme der Kerne und Formkasten angebracht und auf dem Boden, der im Niveau der Hüttensohle liegt, befinden sich gewöhnlich Schienen, auf denen die grossen Formkasten vermittelst niedriger Wagen angefahren werden. Die Formkasten werden des schnelleren Trocknens wegen auseinander genommen und durch Zwischenlagen von einander gehalten. — Das Heizen der Trockenkammer muss so geschehen, dass die Wärme sich gleichförmig verbreitet und möglichst ausgenutzt wird. Gewöhnlich liegt die Feuerung der Eingangsthüre gegenüber und zwar vor oder in der Kammer, aber so, dass man das (Koks-) Feuer schüren kann. Die heissen Verbrennungsgase durchziehen dann den ganzen Raum und treten durch in der Mauer liegende Kanäle in die Esse, wobei sie das verdampfte Wasser mitziehen. Mitunter besteht auch die Kammersohle aus gusseisernen Platten, die von unten geheizt werden, indem die Verbrennungsflamme in Kanälen darunter herzieht; auch verwendet man bisweilen abziehende Wärme vom Hochoder Schmelzofen, ja selbst heisse Luft, die hineingetrieben wird, als Trockenmittel.

In kleinen Giessereien, z. B. Gelbgiessereien, wird sehr zweckmässig der Trockenraum über dem Schmelzofen angebracht, so dass die hier abziehende Hitze (Fig. 94 S. 85) das Austrocknen bewirkt. — Die in Vorschlag gebrachte Methode, heisse Luft direkt in die Form zu treiben⁷), kann nur eine beschränkte Anwendung finden, dahingegen findet das Einhängen von Kohlenpfannen in die Form häufig statt. — Grosse Gusstücke (Kanonen, Gebläsecylinder, Röhren etc.) werden gewöhnlich in einer Vertiefung des Herdes geformt und diese Vertiefung (Dammgrube, Fosse, Pit) dann zum Austrocknen eingerichtet, wie später (S. 115) angegeben werden wird.

4. Lehmformerei. Der Lehm hat wegen seiner grossen Bildsamkeit, Feinheit und der Eigenschaft, nach dem Brennen sehr hart zu werden, in besonders hohem Grade das Vermögen, feine Eindrücke anzunehmen und zu behalten. Die Festigkeit, welche der mässig angenässte und nachher gebrannte

Lehm besitzt, macht es unnötig, festgeschlossene Umhüllungen (Formkasten) an* zuwenden. — Der hohe Thongehalt erteilt dem Lehm jedoch anderseits Eigenschaften, die dem Former weniger erwünscht sind. Namentlich ist es der Mangel an Porosität, wodurch ein langsames Austrocknen gefordert wird, sowie das Schwinden und Reissen, dem man durch eine Vorbereitung abhelfen muss. Diese Vorbereitung besteht in einem Trocknen, Mahlen und Vermischen mit lockernden Substanzen. Als letztere verwendet man Pferdemist für groben, Kuhmist für mittleren und Kalbshaare für feinen Guss, und Sand für den inneren mit dem Metalle in Berührung kommenden Teil. — Diese Zubereitung kann sehr zweckmässig in Thonschneidern, wie sie in der Thonwarenfabrikation gebraucht werden, geschehen, wenn zugleich das Anfeuchten mit vorgenommen wird.

Die Formerei in Lehm beschränkt sich infolge ihrer Kostspieligkeit auf solche Gegenstände, die entweder ihrer Grösse oder ihrer Gestalt wegen sich in Sand nicht gut formen lassen, oder bei denen die Anfertigung eines Modelles nicht lohnend ist, oder wenn das letztere wegen der Grösse oder Schwere sich schlecht hantieren lässt. Grosse Cylinder zu Dampf- und Gebläsemaschinen, Pumpen und Feuerspritzen, grosse Glocken, Kessel, Statuen, die man des geringen Gewichtes wegen oder um Metall zu sparen, hohl giesst, sind solche Gegenstände. Massive Gegenstände werden fast ganz ausgeschlossen.

Der Grundgedanke der Lehmformerei liegt in der Bildung eines Modelles aus Lehm selbst, Einformen desselben in gleichem Material und Herausbringen aus der Form, so dass die fertige Form aus drei Lehmteilen besteht: der äusseren Schicht (Mantel, Chape, Case, Cope), welche im Inneren gleich ist der äusseren Gestalt des Gusstückes, der mittleren Schicht (Modell, Hemd, Dicke, Modele, Tbickness), welche im Äusseren die äussere, im Inneren die innere Gestalt des Gusstückes besitzt und endlich dem dritten Teile (Kern, Noyau, Core, Newel), dessen Oberfläche der inneren Gestalt des Gusstückes entspricht. Die Arbeit beginnt fast immer fnit der Bildung des Kernes. Sind die Kerne klein, so stimmt ihre Anfertigung ganz mit derjenigen aus fettem Sande überein, nur dass die Kerndrücker sehr selten, Schablonen aber so viel als thunlich Anwendung finden. Die grossen Kerne werden stets hohl angelegt, teils um ein schnelleres und sichereres Trocknen zu ermöglichen, teils um an Lehm zu Sparern Man mauert dann auf einer Gusseisenplatte G (Fig. 169) aus Ziegeln oder Lehmsteinen (mit Lehm als Mörtel) den Kern K auf, der annähernd die Gestalt des Gusstückes hat, aber kleiner ist, oder man nimmt ein Rohr, eine umgestürzte Glocke u. dergl. und trägt auf diese Unterlagen eine 10—15 mm dicke Lehmschicht auf, lässt diese gehörig austrocknen, trägt eine zweite Schicht auf und wiederholt das so oft, bis die Grösse des zu bildenden Kernes etwas überschritten ist. Sodann wird die Ausbildung der Oberfläche vorgenommen, teils aus freier Hand mit Hilfe von Modellierwerkzeugen, teils mit Modellstücken, teils mit Schablonen. Mit letzteren werden alle Rotationskörper ausgebildet, indem man sie damit abdreht. Zu dem Zwecke steckt auf der Drehspindel A, Fig. 169r drehbar die Schablone B, ausgeschnitten nach dem Kernprofil, welche so lange um den Lehmkörper herumgeführt wird, bis dieser die gehörige Gestalt erhalten hat. Die Spindel A steht in einer Hülse H, welche auf der Grundplatte durch Schrauben befestigt ist. Ein Arm C trägt die Schablone B, welche also mit der vorderen Kante beim Herumführen so viel (Lehm wegstreift, als ihrer Entfernung von der Drehachse entspricht und beliebig auf C verstellt und für grössere und kleinere Cylinder und andere Profile (Glocken, Topf etc.) ausgewechselt werden kann.

Nachdem der Kern aufgebaut, abgedreht und getrocknet ist, schreitet man zur Bildung des Hemdes. Zunächst wird die Oberfläche des Kernes mit einem

Überzug versehen, welcher das spätere Ablösen der nun folgenden Lehmschicht leicht vornehmen lässt. Dieser Überzug besteht aus einer Brühe von gesiebter Holz- oder Torfasche und Wasser (Äschern, Cendrer, Ashover) oder aufgestaubten feinem Sande oder Ziegelmehl oder Kohlenpulver (Noircir, BlacJc-wasli). Auf die so vorbereitete Oberfläche wird eine Lehmschicht von solcher Dicke aufgetragen, dass sie nach Bearbeitung ihrer Oberfläche das Gusstück in Grösse und Form darstellt. —• Ist das letztere ein Rotationskörper, so wechselt man auf der Drehachse des Kernes die Schablone aus, oder schiebt sie um die Dicke des Hemdes radial weiter ab (E) und dreht die Oberfläche des Hemdes ab. Fig. 169 erklärt diese Arbeit für einen Cylinder mit Reifen und Rand. —

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Fig. 170.

Fig. 109.

Das Hemd wird nun ebenfalls mit Aschewasser bepinselt oder mit Sand bestaubt und alsdann über demselben die dritte Schicht, der Mantel, hergestellt, indem man das Hemd allmählich 30—50 mm stark mit Lehm überzieht. Nachdem endlich auch der Mantel fertig und ausgetrocknet ist, muss das Hemd aus der Form gebracht, also zuerst der Mantel abgehoben werden, was bei einigen Gestalten, z. B. Glocken, durch Abheben in die Höhe geschehen kann ohne Zerteilung des Mantels, bei anderen Gestalten aber einen Schnitt mit scharfem Messer bis auf das Hemd und ein seitliches Abnehmen nötig macht. Das Hemd wird darauf ebenfalls zerschnitten und stückweise von dem Kerne heruntergenommen und endlich der Mantel wieder darüber- oder zusammengeschoben. Gewöhnlich bedarf der Mantel einer Unterstützung (Armatur, Arma-ture) um das Zerreissen oder Abheben desselben während des Gusses zu vermeiden, durch herumgelegte eiserne Bänder, die sowohl von unten nach oben als rund herum laufen und an denen sich Haken zum Aufziehen vermittelst einer Winde oder eines Krans befinden, wenn der Mantel in die Höhe gewunden werden soll: oder man umgiebt denselben mit einem Mauerwerke, das wie das Kernmauerwerk hergestellt wird. — Fig. 170 stellt die Form für einen gereiften Cylinder dar, die, nachdem das Ganze gehörig in der Darrkammer gebrannt (bei etwa 250° getrocknet) und mit Eingüssen, Windpfeifen versehen wurde, zum Guss fertig ist.

Von dieser allgemeinen Methode, in Lehm zu formen, wird in vielen Fällen abgewichen, weil manche Gestalten eine Vereinfachung gestatten, andere dahingegen ein komplizierteres Verfahren beanspruchen. Sind z. B. die Gussstücke so gross, dass man den Mantel von innen her darstellen kann und ist der Kern so beschaffen, dass er sich in den Mantel einsenken lässt (z. B. bei einem glatten Cylinder), so wird der Kern ebenfalls für sich geformt und in den Mantel gesetzt: also die Anfertigung des Hemdes ganz umgangen. — Wenn dahingegen die äussere Gestalt des Gusstückes feinere oder dünne, weit vorstehende Erhöhungen oder Vertiefungen hat (Inschriften, bildliche Darstellungen, die Kronen an Glocken, Laubwerk, Teile an Statuen, Ornamenten, Kanäle in Dampf-cylindern, Henkel an Töpfen), so wird die Darstellung der Gussform weitläufiger, indem entweder Kernstücke für die Vertiefungen, oder besondere Vertiefungen im Mantel für die Erhabenheiten im Gusstücke anzubringen sind. Was die Anwendung der Kernstücke anbetrifft, so geschieht diese nach den Grundsätzen der Sandformerei. Zur Bildung von Vertiefungen im Mantel kann man verschiedene Wege einschlagen. Zu Aufsparungen, die sich durch besondere Modellteile machen lassen (Henkel etc.) wählt man den S. 107 angegebenen Weg; hierzu gehört auch die Methode, Metallbuchstaben, Laubwerk etc. in die innere Fläche des Mantels mit erhabenen Modellen einzudrücken. Der zweite Weg ist der der Benutzung leicht schmelzbarer Materialien, aus welchen man die in Rede stehenden Erhabenheiten anfertigt und an den betreffenden Stellen auf. dem Kern befestigt somit in den Mantel einformt. Beim Brennen schmelzen sie dann aus und hinterlassen entsprechende Höhlungen, die sich mit Metall ausfüllen. Als solches Material gebraucht man am häufigsten Wachs (das durch einen Terpentinzusatz etwas geschmeidiger gemacht ist), seltener eine leichtflüssige Legierung. Das Wachs wird zu dem Behufe in hölzernen oder gipsernen Hohlmodellen gegossen und mit Terpentin aufgeklebt. Sind die aus Wachs zu formenden Teile gross, so kann man dadurch an Wachs sparen, dass man nach dem Erstarren des Wachses an der Formwand den Rest wieder ausgiesst (Stürzen). Auch kann es mitunter vorteilhaft sein, das ganze Hemd aus Wachs zu machen. Dann wird das Gusstück vollständig fertig in Gips über ein Skelett von Eisen modelliert, und über diesem eine oft aus vielen Teilen bestehende Form angefertigt. Die Formteile werden darauf inwendig so dick mit Wachs überzogen, als das Gusstück Wandstärke haben soll und dann zur Form über einem Gerüste zusammengesetzt. Der vorhandene Hohlraum wird jetzt zur Bildung des Kernes mit einem Gemenge von gleichen Teilen Gips und Ziegelmehl (K er n sch lieh te) ausgegossen. Dieser Gipskern hält durch in die Wachsstücke eingesteckte Häckchen nach dem Erhärten das ganze Wachsmodell so fest, dass sich die äussere Gipsform entfernen und nun statt dieser der Mantel aus Lehm sich darüber gehörig auftragen lässt. Nach dem Ausschmelzen hinterlässt das Wachs die Hohlform für das Gusstück⁸).

Statt der letzteren Methode, die sowohl durch den Wachs verbrauch als ihre Langwierigkeit sehr verteuert wird und noch das Übel hat, dass die beim Trocknen etc. erwärmten Gerüste im Inneren die Kernschlichte leicht zersprengen, kann man noch folgende wählen, die, sorgfältig ausgeführt, ganz gute Resultate liefert. Der Kern wird auf gewöhnliche Weise aus Lehm mit Mauer werk etc. im Inneren aufgebaut und gehörig mit Aschewasser bepinselt. Das aus Gips modellierte Gusstück formt man nun in magerem Lehm stückweise ab, brennt diese Formstücke, bekleidet sie inwendig mit Lehm zur Bildung des Hemdes und legt sie so um den Kern zur ganzen Form zusammen; hierauf lässt man trocknen, nimmt die äussere Form ab, das Hemd stückweise heraus, setzt dann die erstere wieder um den Kern herum und vereinigt die Stücke durch Verstreichen der Fugen mit Lehm. — Auch aus Leim gelingt die Bildung von Formen²).

Bei allen Lehmformen ist es von Wichtigkeit, für den gehörigen Abzug der Luft durch Windpfeifen zu sorgen, weil die Porosität des Lehms nicht ausreicht, die Luft sämtlich entweichen zu lassen. Am zweckmässigsten benutzt man zu diesem Zwecke Röhren aus gebranntem Thon, die man an geeigneten Stellen mit eiuformt, oder auch Stengel oder Röhren aus Wachs, die später wegschmelzen.

In Fig. 171 und 172 ist die Bildung einer Form eines Pferdes als Beispiel eines Kunstgusstückes dargestellt. Fig. 171 zeigt das Hemd (Wachs) mit der Gipsform zum Teil noch bedeckt. Bei h erkennt man die Skelette. In Fig. 172 sieht man bei bb die Eingussröhren und bei cc die Windpfeifen mit den Verzweigungen nach dem Guss und zum Teil von dem Mauerwerke g noch umgeben, d sind Kanäle zum Auslaufen des Wachses.

5. Dammgruben. — Haben die Gussformen bedeutende Dimensionen, so ist ihr Transport nach der Darrkammer oft nicht thunlich oder nicht ratsam wegen der nicht ausreichenden Grösse der Darrkammer, der Schwere der Form und der Gefahr, die leicht für einzelne Kernteile durch die Bewegung entsteht. Ferner ist oft, da doch der Einguss höher liegen muss als der höchste Punkt der Form, das einzugiessende Metall so hoch zu heben, dass daraus grosse Unbequemlichkeit hervorgeht, und endlich ist dem Mantel, wegen des bedeutenden hydrostatischen Druckes und der Expansion des flüssigen Metalles, eine sehr

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Es lässt sich geometrisch nach weisen, dass ein Ausheben dieser Stücke stattfinden kann, wenn der Krümmungshalbmesser des konkaven Cylinderflächenbogens nicht kleiner ist als der Radius des die Figur (6- oder 8-Eck) umschreibenden Kreises.

²

Dinglers Journ. 235, 20 : 244, 183.

³

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1865 S. 682; 1874 S. 759; 1878 S. 33; 1879 S. 99; 1886 S. 448; 1886 S. 335; 1887 S. 776, 823; 1890 S. 106; 1891 S. 1191, 1325. — Berl. Verh. 1880 S. 179. — Dinglers Journ. 236, 201; 246, 6; 250, 194; 252, 454; 258, 363; 255, 318; 257, 7; 259, 300, 449; 283, 214; 295. 125. — Prakt. Masch.-Konstr. 1878 S. 10; 1881, S. 183; 1882, S. 121.

⁴

Zeitschr. d. jV. D. Ing. 1879 S. 99. — Dinglers Journ. 225, 330; 24«, 169, 255, 321; 259, 454.

⁵

Dinglers Journ. 288, 200. — 2) Prakt. Masch.-Konstr. 1888 S. 126. —Dinglers Journ.

⁶

196, 502. — 3) Polvt. Zentr. 1870 S. 673. — Dinglers Journ. 259, 802.

⁷

r. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁸

) Pinglers Journ. 252, 133. — .2) Dinglers Journ. 244, 185.

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Fig. 172.

Fig. 171.

schwere Armatur zu geben. Diesen Übelständen hilft mau dadurch ab, dass man die Form in einer Vertiefung der Hüttensohle auf baut. Man kann dadurch den Einguss in ein passendes bequemes Niveau bringen, die Widerstandsfähigkeit der Form durch Umstampfen von Sand bedeutend erhöhen und in diesen Vertiefungen zugleich durch Anbringen von Feuer ein Brennen der Form vornehmen. Solche Vertiefungen sind daher in Giesshütten von grosser Wichtigkeit. Sie werden Damm gruben oder Giessgruben¹) (Fosse, Ioundrypit) und das Fertigmachen der Formen in denselben das Eindämmen genannt.

Man unterscheidet zwei Arten von Dammgruben: trockene oder offene und feuchte oder gewöhnliche. Die letzteren werden zu jedesmaligem Gebrauch in dem Sande der Hüttensohle in solcher Tiefe und Weite ausgegraben als die einzudämmende Form erheischt und nach dem Gebrauch wieder mit demselben

Erfahrungsmässig sind die langen

Sand verschüttet; sie bedürfen keiner weiteren Beschreibung. Die trockenen Dammgruben dahingegen sind offene, fest aufgebaute und gegen Grundwasser geschützte Vertiefungen von solchen Dimensionen, dass die grössten vorkommenden Gusstücke darin geformt oder (für Kastenguss) die grössten Formkasten hineingesetzt werden können. Die Gestalt der offenen Dammgruben ist ebenfalls abhängig von der Art der Gussware.

Gegenstände gewöhnlich von geringen Querdimensionen, Röhren, Kanonen, Bildsäulen: sie verlangen demnach besonders tiefe Gruben. Die Gegenstände von grösseren Querdimensionen sind ^selten sehr hoch (Cylinder, Glocken, Kessel etc.): für sie genügen weite, seichte Gruben. Kommen beide Arten von Gusstücken vor, so ist es geraten, die Dammgruben in Absätzen anzulegen, wie Fig. 173 zeigt, so dass nämlich in der Mitte eine tiefe Versenkung a ist. Ein Ausbauen der Grubenwände ist notwendig, um das Abfallen des Sandes zu verhüten, weil sonst während der Arbeit nicht nur die Form, sondern auch die Arbeiter in Gefahr kommen. Entweder wird dabei die Grube, Fig. 173, brunnenförmig nach einem Kreise oder besser rundem Viereck aus Steinen oder Spundwänden aufgebaut, der Boden a und der Absatz b mit Platten belegt und das Ganze mit Thon - oder Lehm hinterstampft oder mit einer wasserdichten Umhüllung aus Eisen oder Zement versehen. — Das Austrocknen in der Dammgrube geschieht mit Hilfe eines Koksfeuers, das man in kleinen Gitteröfen in die Form stellt, oder auch durch Eintreiben warmer Luft. — Mitunter führt ein schräg abwärts laufender gewölbter Gang was den Transport der Materialien nach und aus den-

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Fig. 173.

zu den Dammgruben, selben erleichtert.

B. Bleibende Formen¹).

Die bleibenden Formen fordern ein Material, das eine grosse Anzahl von Güssen ohne Verletzung durch die Hitze und ohne erhebliche Abnutzung auszuhalten vermag. Es eignet sich demnach besonders Metall (namentlich Eisen, Kupfer, Messing, Bronze) und Stein (Sandstein, Serpentin, Schiefer), weniger Gips, Zement etc. zur Anfertigung derselben. — Die Metallform entzieht als guter Wärmeleiter dem eingegossenen Metalle sehr schnell die Wärme, was unter Umständen (bei Gusseisen) eine solche Veränderung im Gefüge des Gusstückes (grosse Härte) herbeiführt, dass man nur ausnahmsweise in der Eisengiesserei zum Schalen- oder Koquillenguss Gebrauch davon machen kann, was in anderen Fällen aber, bei leichtflüssigen Metallen, unschädlich ist, weshalb zum Giessen von Zinu, Blei und deren Legierungen sehr oft Metallformen verwendet werden, um so mehr, als es sich hier in der Regel um die Herstellung einer grossen Zahl gleicher Gegenstände (Löffel, Teller, Becher, Buchdrucker-Lettern, Flintenkugeln etc.) handelt. — Für gewöhnlich beschränkt man sich bei den bleibenden Formen auf den Guss der einfachsten Gestalten (Stangen, Platten), die als Rohmaterial angesehen werden; Barren (Gold und Silber) zum Drahtziehen, Blech walzen u. dgl., also solcher Gusstücke, welche flache und runde genannt wurden, so dass man mit einer zweiteiligen (sehr oft einteiligen) Form ausreicht; nur in der Zinngiesserei macht man von vielteiligen Formen Anwendung.

Die einfachsten Metallformen sind die Eingüsse (Ingüsse, Lingotiere, Ingot-moidd) zum Giessen von Stäben und Platten. Die Stabeingüsse bestehen entweder aus einem [J Eisenstabe, der auf der Oberfläche eine an beiden Enden verschlossene Rinne hat (offener Einguss) oder aus einem Rohre von Eisen, welches verschiedene Querschnitte (rund, quadratisch, rechteckig, vieleckig), an einem Ende eine trichterförmige Erweiterung, der ganzen Länge nach eine geringe Verjüngung und an der engsten Stelle einen Verschluss durch einen Eisenstöpsel hat (Rohreinguss). — Die Platteneingüsse (Tuile) werden aus zwei Eisenplatten gebildet, zwischen denen drei Stäbchen oder ein Uförmig gebogenes Metallstück von der Dicke der zu giessenden Platte den Raum aus- ² sparren. Während des Eingiessens werden diese Platten durch Schrauben zu-sammengebalten. Die Rohreingüsse sind häufig mehrteilig und sehr gross, z. B. in der Bessemerei für die Stahlblöcke und wie die Platteneingüsse durch Schrauben, Keile oder Ringe zusammengehalten (Ingots und Werkzeugstahl werden so gegossen), dann oft bei grossen Güssen so eingerichtet, dass sie dem Drucke des Metalles nachgeben, damit die Gusstücke bequem herausgehen‘).

Nach demselben Prinzip sind die bekannten Kugelzangen (Kugelformen, Kugelmodelle, Moule ä balles, Hüllet moidd) für Gewehrkugeln, Rehposten etc. konstruiert, nur dass die zwei Formhälften um eine Scharnier drehbar und zum Zusammendrücken mit Griffen versehen sind. — Müssen zweiteilige nicht scharnierartig verbundene Gussformen genau zusammenpassen, so versiebt man sie mit ineinandergreifenden Erhöhungen und Vertiefungen (Schloss) oder mit übergreifenden Rändern. Jeder Formteil hat der leichten Handhabung wegen einen bequemen Handgriff; und zusammengehalten werden sie während •des Gusses in einem Schraubstock, zwischen den Knien, durch Ringe u. dgl. Eine nach aussen sich erweiternde Öffnung (Tedge) dient als Einguss.

Fig. 174.

Gehören die Gusstücke in die Klasse der runden hohlen Gegenstände, so sind auch die Formen aus so vielen Teilen zusammenzusetzen, dass sie sich leicht ab- und ausheben lassen. Der die Höhlung aussparende Teil heisst auch hier der Kern, der äussere Teil Hobel (Cottle). Beide bestehen unter Umständen aus vielen Stücken, die durch übergreifende Ränder, Schrauben, Ringe u. dgl. so zusammengehalten werden, dass damit zugleich die gegenseitige Lage und Stellung während des Gusses gesichert ist. Ein Beispiel hierzu liefert der Guss eines schalenförmigen Gefässes aus Zinn oder Britanniametall, Fig. 174. Die Form besteht aus der Fussplatte a, auf welcher in der Mitte eine Erhöhung für die Höhlung im Fuss und eine Kreisnut zum Einpassen der beiden Teile bb (Hobel) befindet, sodann aus diesen beiden Teilen und dem Deckel (Kern) c, der den Hobel oben auch durch eine Nut zusammenhält und der Leichtigkeit halber ebenfalls schalenförmig ist.

III. Eingiessen.

Das Eingiessen des Metalles in die Formen (Giessen) bezweckt eine vollständige Ausfüllung aller Formteile und einen vollkommenen Zusammenhang an allen Stellen des Gusstückes, wenn dieses als gelungen angesehen werden soll. Die gehörige Ausfüllung der Form kann, die nötige Metallmenge vorausgesetzt, nur stattfinden erstens, wenn das einzugiessende Metall den genügenden Flüssigkeitsgrad besitzt, zweitens wenn die Eingusstelle mindestens in der Höhe des höchsten Punktes der Formhöhlung liegt, drittens wenn die Luft schnell genug aus der Form entweicht. Unterstützt wird sowohl das Eindringen in die feinsten Teile, als das Austreten der Luft durch Anwendung einer Kraft, welche zu dem Gewichte der Metallsäule hinzutritt. Der Druck der Metallsäule auf den Boden der Form ist für die Flächeneinheit

p = hr

wenn h die Höhe der Form und y die Dichtigkeit des Metalles ist. Er nimmt also mit der Höhe h ab und zu und ist dann im oberen Teile der Form, also

i) Polyt. ^entr. 1870 S. 44 u. S. 175. — Engineering 1869, S. *279 n. 344.

an der Eingusstelle = Null, wenn diese in gleicher Höhe mit dem ersteren befindet. Liegt aber die Eingusstelle höher, z. B. um die Höhe h₁₅ so vermehrt sich der Druck auf den Boden der Form um eine Grösse

Pi = hi Ä,

wenn von dem Zunehmen der Dichtigkeit abgesehen wird¹). Der Druck p₁ ist zugleich die Pressung des Metalles im obersten Teile der Form gegen die Formwand und hängt demnach bei demselben Metalle ab von hx der Höhe des Einguss-Kanals über der Form, so dass man imstande ist, durch die Länge dieses Kanals die erforderliche Pressung auch in den höchsten Partien der Form zu bestimmen. Auch wird hierdurch zugleich die Luft besser aus der Form und dem Gusstücke getrieben (löcheriger Guss vermieden und dichterer Guss erzeugt³ 4), was in vielen Fällen sehr erwünscht ist, und ausserdem dient dieser trichterförmige Guss-Kanal als ein Reservoir, aus dem beim Zusammenziehen in der Form Metall nachsinkt (Nachsinken) und die Form ausgefüllt erhält. Das in dem Eingusse vorhandene Metall (Anguss, Giesszapfen, Giess köpf, Verlorener Kopf, Toter Kopf, Jet, Masselotte, Saumon, Coulee, Feading head, llunner, l)ead head, Sidlage-piece) ist oft aus eben angegebenem Grunde sehr massig, mitunter das Gewicht des Gusstückes bedeutend übertreffend (Kanonen, grosse Cylinder, Walzen, Glocken). Bisweilen wird das Metall sogar gewaltsam mit Hiife einer Presse und anderer Druckmittel in die Form getrieben, um dichten Guss zu erhalten. Dies ist z. B. der Fall beim Giessen der Buchdruckerschriften, wo durch eine kleine in dem flüssigen Metall stehende Druckpumpe, Giesspumpe oder durch eine Art Fallwerk (Clichier-Maschine, Machine ä clicher, Dabbing machine⁵) das Schriftzeug in die kupferne oder eiserne Matrize (Matrice, Matrice) gespritzt wird und beim Giessen von Stahl, um den löcherigen Guss zu vermeiden⁴). — Die Methode, die Luft auszusaugen, kann nur sehr beschränkte Anwendung finden und ist bei richtiger Anbringung von Windpfeifen auch ganz überflüssig. — Der Zentrifugalguss⁵), wobei die Form in rotierende Bewegung gesetzt wird, erzeugt mittelst der radial nach aussen wirkenden Pressung eine Kompression und infolgedessen eine grössere Dichte und Härte in der äussersten Schicht des Gusstückes. Die Anwendung beschränkt sich auf einzelne Artikel, namentlich auf Gusstahl-Räder und Radbandagen, ohne auch hier die Regel zu sein.

Das in die Form fliessende Metall bringt durch die grosse Hitze in den Sandformen nicht nur das vorhandene Wasser heftig zum Verdampfen, sondern auch die Kohle zum Vergasen und einen Teil des Wassers zur Zersetzung. Diese Gase und Dämpfe müssen ebenfalls aus der Form entfernt und gegen ihre explosionsartige Wirkung die Formen selbst geschützt werden. Das letztere geschieht durch festes Zusammenpressen entweder mit Schraubenpressen (wobei dann eine grössere Anzahl von Formkasten zwischen eine Doppelschraube kommt) oder durch Beschweren mit Roheisenbarren, Gewichtstücken u. dgl. Die abziehenden brennbaren Gase, Wasserstoff*, Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoff* werden bei grossen Gusstücken durch auf die Öffnung der Windpfeifen gelegte, brennende Strohbündel etc. absichtlich entzündet.

Die grosse Neigung der geschmolzenen unedlen Metalle, sich mit Sauerstoff* zu verbinden, verursacht auch in der Form einen Überzug von Oxyd, der bei einer Unterbrechung des Stromes während des Ein-giessens die Vereinigung mit dem n achflies senden Metalle verhindert, wenn letzteres nicht so heiss (also flüssig) war, um diese Schicht zu durchbrechen. Auf solche Weise entsteht der Kaltguss, der um so gefährlicher ist, als man ihn gewöhnlich erst bei der späteren Bearbeitung des Gussstückes entdeckt. Man vermeidet ihn durch vorsichtiges, nicht unterbrochenes Eingiessen und richtige Giesshitze. — Ist die Oxydation des Metalles stark, oder wird Oxyd oder Schlacke mit in die Form gerissen oder bei zu heftigem Eingiessen Luft etc. verschluckt, so bilden sich unreine poröse Stellen, (löcheriger unganzer Guss). Beim Eingiessen in die Form ist daher das Abstreifen der Schlacke von dem flüssigen Metalle eine Notwendigkeit, die nie ausser Acht gelassen werden darf; es geschieht zweckmässig mit einer Holzkrücke, da die reduzierende Eigenschaft der aus dem Holze sich entwickelnden Gase auch zugleich eine Oxydation mit verhindert. Besonders dienlich sind auch die Schlack en-abschäumer oder Ausscheider¹), welche auf die Form gesetzt werden und aus einem gebrannten Schamottrahmen | I l | mit Querwänden bestehen, unter welchen das Metall zur Form durchfliesst. — Sowohl zur Vermeidung der Oxydation des Metalles, als des Anhaftens desselben an die Sand- oder Lehmformen werden diese unmittelbar vor dem Eingiessen inwendig mit einem dünnen Kohlenüberzug versehen. Entweder wird, wie dies bei Sandformen fast allein üblich ist, feines Kohlenpulver aus einem Zwillich- oder Gazebeutel aufgestäubt (Pudern, Schwärzen), oder bei Lehmformen mit dünnem Lehmwasser angemengt und mittelst eines zarten Pinsels aufgestrichen. — Zur Vermeidung des Kaltgusses und der Einmengung von Schlacke werden oft besondere Kunstgriffe angewendet. Dazu gehört: die Erwärmung der metallenen Formen vor dem Guss; die Anlegung einer grösseren Anzahl von Gussrinnen besonders bei grossen flachen Gegenständen, wodurch nicht nur die Form schneller gefüllt wird, sondern auch oft eine wogende Bewegung der Masse eintritt; und der sog. Tangential-Guss. Dieser kann nur zweckmässig bei cylindrischen Formen iu Anwendung kommen und besteht dann darin, dass man neben der Form, Fig. 170, S. 115, eine Guss-Röhre R nach abwärts führt, die an der untersten Formstelle tangential einmündet, so dass das ein-fliesseude Metall in der Form von unten auf in die Höhe steigt und nicht allein alle Schlacken- und Achsenteile vor sich her, sondern auch durch die wirbelnde Bewegung nach der Mitte treibt, wodurch sich alle Verunreinigungen auf dem Giesskopf ansammeln. — Beim Giessen langer, dünner Gegenstände, an denen namentlich Undichtigkeiten nicht Vorkommen dürfen, AVasser-, Gas-, Dampfleitungs-Röhren etc., ist es aus demselben Grunde ratsam, die Formen vertikal oder unter 45⁰ Neigung aufzustellen²). Da in solchen und ähnlichen Fällen beim Eingiesseu des Metalles an dem oberen Punkte der Form der Kern verschoben oder Form teile abgebrochen werden, so verlegt man auch hier oft den Einguss nach der unteren Formkante und lässt das Metall durch ein seitwärts absteigendes Rohr, ähnlich wie bei Fig. 170 eintreten, wodurch die Luft, Schlacken u. s. w. vor dem Metalle her aus den Formöffnungen herausgetrieben wird.

Der Transport des geschmolzenen Metalles zur Form wird je nach der Schmelzvorrichtung und der Betriebseinrichtung überhaupt, verschieden vorgenommen werden können. Sind die Schmelzgefässe selbst leicht transportabel. (Tiegel, Schmelzlöffel, auf Räder gestellte Öfen S. 83), so werden sie nach der Form gebracht und einfach durch Umkippen oder durch Aufstossen einer am Boden befindlichen Öffnung ihres Inhaltes entleert. — Sind die Schmelzgefässe ⁶ stehend, (eingemauerte Kessel, Schacht- und Flammöfen), so wird ihr Inhalt entweder von besonderen Behältern aufgenommen und damit transportiert, oder durch einen die Guss-Form mit dem Schmelzraum verbindenden Kanal (Masselgraben), aus dem letzteren der ersteren direkt zugeführt, (Laufenlassen, Vorsetzen). — Wie bereits bei der Beschreibung des Herbertzschen Kupolofens S. 88 hervorgehoben wurde, bringt man mitunter den Herd des Schachtofens auf einem Wagen an, um denselben direkt zur Form zu transportieren.

Beim Tiegelguss wird der Tiegel mit einer Zange (Tiegelzange) gefasst, die so beschaffen sein muss, dass der Tiegel sicher und so weit vom Arbeiter abgehalten werden kann, dass diesem die strahlende Wärme nicht lästig wird. Eine solche Zange ist in nebenstehender Fig. 17 5 abgebildet.

Die Behälter, wTelche zum Transporte und gleichzeitig zum Eingiessen des Metalles in die Formen dienen, sind je nach den Metallquantitäten, die vergossen werden sollen, verschieden, sowohl in der Grösse und Gestalt, als in Bezug auf die Transportmittel. — Regel für die Grösse dieser Gefässe ist, dass ihr Inhalt so viel Metall fasst, dass dieses sowohl vollständig vergossen wird, als auch die

Fig. 175.

Fig. 176.

Fig. 177.

Form vollständig ausfüllt, wobei der Fall nicht

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zu

zu

ausgeschlossen ist, dass zur Füllung einer Form mehrere Gefässe gleichzeitig angewendet werden. — Die kleinsten Geräte dieser Art sind die Giesslöffel, (Cuiller Casting-ladle), kugelsegmentförmige Schalen von Schmiedeisen, mit kurzem, etwa 20 bis 30 cm langen Stiele, einer Schnauze und einem Inhalte von einigen Grammen bis etwa 2¹/z kg namentlich im Gebrauch der Schrift-, Zinn- und Bleigiesser, welche damit zugleich das Metall ausschöpfen. Die zweite Gattung bilden die sog. Gi keilen oder Handpfannen, (Poche, Ladle, Handladle), Fig. 176. Das sind grosse Löffel mit etwa 1 bis 1,3 m langen Stielen und 20 bis 35 kg Inhalt, so dass sie noch von einem Arbeiter regiert werden können. Sie finden besonders in der Eisengiesserei Anwendung und sind am zweckmässigsten aus Schmiedeisen hergestellt, mitunter aus Gusseisen. — Für Quantitäten von etwa 100 bis 100 kg fertigt man Gabelpfannen, (Chaudiere, Shank¹), von Cylinder- oder stumpfer Kegelform an (Fig. 177), die von 2 bis 5 Arbeitern getragen werden und zu dem Zwecke mit zwei gegenüberliegenden Stielen A B von 2 bis 2,5 m Länge ausgestattet sind. Bei diesen Pfannen ist eine Einrichtung zu treffen, wodurch es einem Arbeiter möglich wird, das Kippen bewirken, ohne Mithilfe anderer, weil nur dann ein geordnetes Einfliessen erwarten ist. Diese Einrichtung besteht in einer an einem Stiele B sitzenden Gabel C (Fig. 177), welche vom Arbeiter gefasst wird. — An diese Giess ⁷

pfannen schliessen sich unmittelbar die sog. Kr an pfannen, (Crane-Jadle) an. Sie sind die grössten Gefässe, von abgestumpfter Kegel- oder Cylinderform und fassen bis zu 7500 kg. Ihr Transport geschieht ausschliesslich durch mechanische Vorrichtungen, namentlich durch Krane, mitunter auch dadurch, dass man sie in wagenartige Gestelle hängt und diese nun nach der Gussform schiebt. Kleine Kranpfannen haben wie die Giesspfannen, Fig. 177, zwei Stiele, mit welchen sie in den Kettenhaken der Krankette hängen, und wovon der eine mit einer Gabel zum Kippen versehen ist. Sehr grosse Kran pfannen (Kübel) hängen an einer Krankette (Fig. 178) und werden oft der Sicherheit in der Führung und der erforderlichen Kraft wegen, durch mechanische Vorrichtungen zum Kippen gebracht. Eine solche Vorrichtung ist in Fig. 178 dargestellt. Auf dem, durch den Bügel gehenden Drehzapfen a sitzt ein Zahnrad oder ein Zahnradsegment b, in welches eine Schnecke c, welche sich in dem Teile d dreht, eingreift, so dass durch Drehung derselben, vermittelst des Handrades e, ein Kippen des Kübels mit Sicherheit vorgenommen werden kann.

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Fig. 178.

Um grosse Leichtigkeit mit Festigkeit zu vereinigen, werden Gabelpfannen, Kranpfannen und Kübel aus starkem Eisenblech (Kesselblech), durch Zusammennieten hergestellt und gegen das Verbrennen durch einen Überzug aus Lehm und Kuhmist geschützt. Zweckmässig ist es bei den cylindrischen Gefässen eine Scheidewand anzubringen (Fig. 178 m), die beinahe an den Boden reicht und beim Kippen die Schlacke zurückhält. Mitunter lässt man auch das Metall durch eine seitlich unmittelbar über dem Boden sitzende, durch eine Thür oder einen Schieber verschliessbare Öffnung ausfliessen.

In solchen Fällen , wo die Ausfüllung der Form nur durch den Inhalt mehrerer Gefässe stattfinden kann, also bei sehr grossen Gusstücken und sehr schwer schmelzbarem Metall (Stahl), ist es ratsam, diesen Inhalt erst in en grösseres Gefäss und aus diesem in die Form zu giessen. Entweder bedient man sich dann eines sehr grossen Tiegels (Hafen), der über dem Boden ein zeitweilig verschlossenes Giessloch hat, oder eines sog. Sumpfes, das ist eine in die Erde gegrabene Vertiefung, die durch einen Kanal mit der Form in Verbindung steht. Die Anwendung eines Sumpfes und das Laufenlassen, direkt aus dem Schmelzofen in die Form durch den Masselgraben, wobei auch in der Regel das Metall erst in den Sumpf abgelassen wird, kommt hauptsächlich dann vor, wenn Dammgraben vorhanden sind, oder bei der Herdformerei. In letzterem Fall werden die offenen Rinnen durch eiserne mit Lehm bestrichene Schaufeln nach Bedürfnis abgesperrt. — Dieselbe Einrichtung dient auch dazu, grosse Metallmengen durch mehrere Kanäle in mehrere Formen zu leiten¹).

) Dinglers .Tourn 227, 461; 220, 244; 240, 426; 260, 270.

Giesserei insbesondere.

I. Eisengiesserei¹).

In der Eisengiesserei hat man zwei Methoden des Betriebes, den Hochofenguss und den Umschmelzbetrie b. In dem ersten Fall wird direkt das aus dem Hochofen fliessende Roheisen vergossen; in dem anderen Fall geht ein Umschmelzen vorher. — Der Hochofenguss kann nur da stattfluden, wo ein Eisen erzeugt wird, welches für die gewünschten Gussartikel verwendbar ist, und ist beschränkt, weil verschiedene Ware verschiedenes Eisen verlangt, es sei denn, dass man den ganzen Hochofenbetrieb zum Zwecke der Giesserei einrichten will. — Der Umschmelzbetrieb bildet die Regel, weil er der Hoch-öfengiesserei gegenüber grosse Vorteile gewährt. Man ist zunächst nicht lokalisiert, wie beim Hochofenbetriebe, sondern kann an jedem beliebigen Orte Giesshütten anlegen, für jede Gattung Gussware die entsprechende Qualität Eisen aussuchen oder durch Vermischung verschiedener Eisensorten (Gattieren)²) herstellen, altes Brucheisen verwenden und sich überhaupt den Umständen anschmiegen. — Was die Auswahl des Eisens aubetrifft, so richtet diese sich nach der Bestimmung des Gusstückes. Im allgemeinen verwendet man die hellgrauen Gattungen, weil sie die Formen gut ausfüllen, dichten, leicht zu bearbeitenden zähen Guss erzeugen und dem Gusstücke die grösste Festigkeit geben. Obwohl es erwünscht sein muss, möglichst reines Gusseisen zu verwenden, so kann doch unter Umständen eine Beimischung willkommen sein. So eignet sich silizium- und phosphorhaltiges Eisen ausgezeichnet zum ordinären Kunstguss, zu dünnwandigen Gusstücken (Potterieguss) und wenn es nicht auf grosse Festigkeit ankommt, weil es sehr dünnflüssig wird. — Von besonderer Wichtigkeit ist ein Gehalt von Silizium und Mangan für die Erzeugung von Hartguss, indem die erst bei der Abkühlung des Eisen eintretende Graphit-Ausscheidung um so geringer wird, je schneller die Abkühlung erfolgt, je ärmer das Eisen an Silizium und je reicher dasselbe an Mangan ist, so dass das Verhältnis, unter welchem Mangan und Silizium vorhanden sein müssen, sich nach dem zu erreichenden Härtegrade zu richten hat. — Ein Zusatz von Schmiedeisen- oder Stahlspänen (10 bis 25°/o) beim Sehmelzen in Tiegeln giebt den sog. Stahlguss.

Das Schmelzen des Eisens findet entweder in Tiegeln, oder in Flammöfen oder Kupolöfen statt. Tiegel verwendet man für kleine Gusstücke, (Bijouterie, schmiedbaren Guss etc.) und wenn das Eisen möglichst unverändert bleiben soll. — Flammöfen sind namentlich in Anwendung, wenn sehr grosse Stücke (alte Kanonen, Walzen etc.) zum Umschmelzen kommen und wenn man eine Veränderung des Eisens, z. B. einen gewissen Grad von Entkohlung absichtlich herbeiführen will. — Der Hauptnachteil eines Flammofens ist der grosse Verbrauch an Brennmaterial. — Die Kupolöfen werden zum Umschmelzen des Eisens überwiegend gebraucht, weil sie die Möglichkeit eines kontinuierlichen Betriebes darbieten, den Schmelzprozess am billigsten ausführen lassen und eine sehr einfache Art des Betriebes gestatten. (Siehe S. 81.)

Der Verlust beim Schmelzen beträgt durchschnittlich:

in Tiegeln 10°/o; in Flammöfen 14°/o; in Kupolöfen 8°/o.

r) E. Dürre, Wissenschaftlich-technisches Handbuch des gesamten Eisengiesserei-Betriebes. 2. Bd. 3. Aufl. Leipzig 1896. — Ledebur, Eisengiesserei. 2. Aufl. Weimar 1892. — Glasers Ann. 1883 S. 99. — E. Schott, Die Kunstgiesserei in Eisen. Braunschweig 1873. — Hütte, 1868 Taf. I. — Prakt. Masch.-Konstr. 1881, 1. —■ 2) Ztschr. d. V. d. Ing. 1894 S. 433.

Die hohe Temperatur des geschmolzenen Eisens beschränkt insofern die Auswahl des Materials für die Gussformen, als nur Sand, Lehm, Eisen und Kupfer dazu tauglich sind. Die genannten Materialien finden jedoch sämtlich Anwendung, überwiegend der grüne Sand. Soll der Guss möglichst weich ausfallen, so nimmt man fetten Sand, oder, besonders für grosse Stücke, Lehm. In solchen Fällen, wo der Guss sehr hart an der Oberfläche (abgeschreckt) werden muss, (Hartguss,⁸) Fonte durcie, F. en coquille, Hardened Castings, Chiledworli), z. B. bei Hartwalzen, Ambossen, Wagenrädern, Herzstücken für Weichen, verwendet man gusseiserne, auch kupferne Formen, (Schalen, Ko-quillen, [Coquilles, Chilis], Schalen guss). Mitunter bei der Feingiesserei kommt auch der Schwenk- oder Sturzguss (S. 131) mit Anwendung bleibender Formen vor.

Der Sandguss ist Herdguss oder Kastenguss. Ersterer wird besonders dann gewählt, wenn es sich um Gusstücke von grosser Ausdehnung und geringer Dicke handelt, (Gitter, Fenstereinfassungen, Teile ordinärer viereckiger Öfen etc.). Der Kastenguss bildet die Regel. — In denjenigen Fällen, wo es sich um Anfertigung einer grossen Zahl gleicher Gusstücke handelt, werden die Formmaschinen in Anwendung gebracht; besonders zum Röhrenguss, im Potterie-fache, beim Giessen kleiner Gusstücke für die Massenproduktion, (Schlüssel, Schlossteile, Thürdrücker, Kugeln etc., Teile an Spinnmaschinen, Webstühlen, Näh- und anderen Maschinen). — Der Tangentialguss ist bei Voll- und Hohl-cylindern sehr zu empfehlen. — Das Eingiessen erfolgt entweder durch Laufenlassen direkt aus dem Schmelzofen, namentlich bei grossen Gusstücken, die zn dem Zwecke in die Dammgruben gesenkt werden oder auf dem Herde geformt sind, oder vermittelst Handpfannen, Gabelpfannen und Kranpfannen, die unter das Stichloch des Ofens gebracht, oder, beim Hochofenguss, aus einem vor dem Hochofen stehenden Reservoir vollgeschöpft werden. Die Anlage eines Sumpfes ist sehr zweckmässig und ratsam, wenn mehrere Gefässe zum Füllen der Form geleert werden müssen. Wichtig ist es, die richtige Wärme des Eisens beim Giessen zu treffen, weil das Eisen weder zu hitzig noch zu kalt sein darf; die Kenntnis von der Natur des Eisens, der Beschaffenheit der Form, der späteren Bestimmung des Gusstückes u. s. w. in Verbindung mit Übung lässt an dem Verhalten des Metalles in den Pfannen, ob die Oberfläche ruhig ist, oder sich wellen- und schlangenförmig bewegt, den passenden Grund der Wärme und den Moment des Eingiessens erkennen.

Das Ausnehmen des Gusstückes aus der Form soll in der Regel erst nach vollständiger Abkühlung erfolgen. Bei offenem Herdguss und dann, wenn die Gusstücke noch glühend aus der Form genommen werden, bestreut man sie mit Kohlenpulver zur Verhütung der Oxydation und zu schneller Abkühlung.

Der Eisenguss, aus der Form genommen, bedarf gewöhnlich einer Zurichtung, die nur in einer äusseren Bearbeitung besteht; oft auch wird noch eine innere Veränderung damit vorgenommen.

Die äussere Bearbeitung beschränkt sich auf das Wegnehmen der Giesszapfen, der Gussnäte und sonstiger anhängender Teile vermittelst Meissei, Säge, Feile, Schleifstein u. s. w. — sowie die Beseitigung des anhändenden Sandes, Kohlenstaubs (Putzen, Ebarber, To feitle) und das Richten der etwa verzogenen Stücke (Platten, Gitter etc.) durch Beschweren mit Gewichten oder Klopfen mit hölzernen Hämmern in der Glühhitze.

Diejenige Nacharbeit, welche eine Veränderung des Materials zur Folge hat, bezweckt dahingegen ein Weichmachen oder ein Hartmachen der Gussstücke. Das Weichmachen der Gusstücke überhaupt heisst Tempern, Anlassen, Adouzieren¹) (Adoucir, To anneal, To temper). Es beruht zum Teil auf der Thatsache, dass hartes Eisen längere Zeit stark geglüht eine weiche Beschaffenheit annimmt, und zum Teil auf einer Verwandlung des Gusseisens in Stahl oder Schmiedeisen durch allmähliche Entziehung des Kohlenstoffes.

Wenngleich mau in Eisengiessereien zu allen solchen Gusstücken, die einer nachherigen mechanischen Bearbeitung unterworfen werden müssen, oder ihrer Bestimmung gemäss eine weiche Beschaffenheit bedürfen, ein weiches graues Eisen auswählt, so tritt doch, besonders bei nassen Sandformen und an Stellen von geringen Dicken sehr leicht und oft die Abkühlung so schnell ein, dass der Guss strahligweiss, also hart wird. In solchen Fällen findet ein Weichmachen statt, welches einfach darin besteht, dass man die Gusstücke längere Zeit in der Rotglühhitze erhält und zwar unter Abschluss der atmosphärischen Luft, und dann äusserst langsam erkalten lässt. Zu dem Zwecke werden die Gusstücke mit einem gleichzeitig die Oxydation verhindernden schlechten Wärmeleiter umgeben und in Gefässe gepackt, die je nach der Dicke der Gegenstände mehr oder weniger lange Zeit hindurch einer solchen Hitze ausgesetzt werden, dass ihr Inhalt rotglühend ist. Als Umhüllungsmaterial nimmt man Holzkohlen- oder Kokspulver; das erstere ist als das reinste vorzuziehen. — Als Gefässe dienen je nach der Grösse der Gegenstände thönerne oder gusseiserne Tiegel und Kasten aus Blech oder Gusseisen. Diese Gefässe werden in passende Öfen gesetzt (Tiegel in Windöfen, grossere Gefässe in Flammöfen, welche grosse Ähnlichkeit mit den Zementieröfen der Zementstahlfabrikation haben und zweckmässig mit Generatorgasen gespeist werden) und nach der entsprechenden Einwirkung mit den Öfen, die zu dem Zwecke dicht verschmiert werden, erkalten gelassen. Über die Zeit der Einwirkung lassen sich bestimmte Angaben nicht machen, indem sie namentlich von der Beschaffenheit des Eisens selbst abhängt. Mitunter genügt es, ein Gusstück rotwarm aus der Form zu nehmen, dann in einem schon vorgeheizten Ofen bis nahe an den Schmelzpunkt zu erhitzen und mit dem Ofen langsam (3 bis 4 Tage lang) abkühlen zu lassen. — Durch diesen Prozess wird das Eisen in graues Eisen verwandelt und mit allen Eigenschaften desselben (Weichheit, graue Farbe, grobkörniges Gefüge) ausgestattet. ⁹

Diesem Verfahren steht dasjenige gegenüber, welches ein Weichmachen des Gusseisens durch Verwandlung desselben in Schmiedeisen oder Stahl also durch Entkohlung herbeiführt und als Produkt den sog. schmiedbaren, hämntbrbaren Eisenguss (Fonte malleable, Annealed cast iron) liefert und Adouzieren im engeren Sinne ist. — Die Darstellung solchen hämmerbaren Eisengusses fordert nicht allein eine besondere Auswahl des Rohmaterials, sondern auch eine etwas andere Behandlung desselben beim Schmelzen und Giessen. Ein weisses, kohlenstoffarmes Eisen wird hier deshalb gewählt, weil dasselbe den Kohlenstoff leichter und ohne leere Stellen zurückzulassen abgiebt als graues

Eisen. Da es aber schwerer flüssig wird, so muss die Schmelzhitze sehr hoch werden, um diejenige Flüssigkeit hervorzubringen, welche zur Ausfüllung der Form erforderlich ist. Deshalb findet das Schmelzen auch gewöhnlich in Tiegeln statt. Das Giessen geschieht aus den Tiegeln und zwar mit besonderer Schnelligkeit, um ein rasches Vollaufen der Form und damit eine gute Ausfüllung zu bewirken. Man setzt dem Gusseisen in diesem Fall auch gern Stahl und Schmiedeeisenbrocken (Dreh- und Hobelspäne etc.) zu, weil hierdurch die Umwandlung unterstützt wird. — Die gegossenen Gegenstände werden zunächst dann von den Angüssen befreit und hierauf mit Kohlenstoff oxydierenden Substanzen (Zementierpulver) eingesetzt. Die Wahl der Zementierpulver muss mit Vorsicht getroffen werden, damit nicht etwa Gelegenheit entsteht, dem Eisen Stoffe zuzuführen, welche die guten Eigenschaften des Schmiedeisens beeinträchtigen. Andererseits sollen sie schnell und sicher wirken. In der Regel wählt man sauerstoffreiche Verbindungen, welche den Sauerstoff zum Verbrennen des Kohlenstoffes hergeben, besonders Metalloxyde. Unter diesen steht zu vorliegendem Zwecke das natürlich vorkommende Eisenoxyd (Roteisenstein) voran. Zu bemerken ist hierbei, dass der Rückstand, welcher bei der Fabrikation der Schwefelsäure aus schwefelsaurem Eisenoxyd entsteht und wesentlich Eisenoxyd (Totenkopf) ist, nicht angewendet werden darf, wegen seines Gehaltes an Schwefel.

II. Stahlgiesserei¹⁰).

Die hohe Hitze, welche der Stahl zum Schmelzen fordert, sowie die Dickflüssigkeit dieses Materials, welche nicht nur ein schwieriges Ausfüllen der Form, sondern auch eine bedeutende Blasenbildung veranlasst, legen der Stahlgiesserei gewisse Beschränkungen auf, wenngleich fortwährend durch Anwendung neuer Form-Materialien und Methoden die Zahl der Gegenstände aus Stahlformguss wächst. Die Hauptartikel dieses Giessereizweiges sind: Kanonen, Glocken, Zahn- und Scheibenräder, Radbandagen (Tyres), Herzstücke, Dampfcylinder, Schiffsschrauben, Walzen, Maschinenteile, Pflugschaare.

Um Stahl zum Zwecke des Giessens dünnflüssig zu machen, setzt man demselben im flüssigen Zustande 0,1 bis 0,5 Prozent Aluminium als Ferro-aluminium zu, welcher Zusatz auch sehr kohlenstoffarmem Eisen die Giessfähigkeit verleiht. Man nennt dieses Gusserzeugnis Mitisguss, der namentlich zum Giessen von Maschinenteilen verwendet wird.

Zum Schmelzen des Stahles bediente man sich früher fast nur der Tiegel (Tiegelguss). Neuerdings erfolgt jedoch die Herstellung der grössten Menge des Stahlformgusses durch direktes Giessen aus den Regenerator - Flammöfen (Martin-Siemens-Öfen oder Bessemerbirnen.

Als Formen dienen verlorene und dauernde. Die ersteren, aus einem Material, welches im hohen Grade schwer schmelzbar sein und dann auqh sehr poröse Wände liefern muss, werden aus einer Mischung von Schamottemehl mit Thon (Erdformen) hergestellt (auch wohl aus Lehm), wie bei der Lehmformerei angegeben ist. Manche Teile werden dabei nachgiebig (zerdrückbar) angeordnet, damit das Gusstück beim Erstarren nicht zerreisst. — Die dauernden Formen für kleine Gegenstände, die als Kurentguss Vorkommen, erzeugt man ebenfalls aus Stahl (selten Gusseisen) und zwar durch Giessen. Ihre einzelnen Teile werden zweckmässig mit Scharnieren an einem Rahmen befestigt, damit sie sofort nach dem Eingiessen aufgeklappt werden können, weil das Gusstück nicht in der Form erkalten darf. Der Einguss ist sodann bei jedem Guss mit Lehm auszustreichen, um an dieser Stelle die Form zu schonen. Auch hier erhält die Form oft die Einrichtung, dass einzelne Teile nachgiebig sind, indem sie z. B. aus Lehm angefertigt werden, oder Keilstücke herausziehen lassen u. s. w. Zur Vermeidung von Blasen an der Oberfläche des Gusstückes überzieht man die innere Formwand mit Thon, Graphit oder Kalk.

Sehr störend ist beim Stahlgiessen die Bildung innerer Blasen (Lucken) durch ein Gemisch von Wasserstoff und Stickstoff, weshalb viele Mittel zur Verhinderung in Vorschlag gekommen sind. Die wichtigsten sind: längeres Stehenlassen des geschmolzenen Stahls nach dem Zusammengiessen, Erzeugung einer luftleeren Kammer um den Strom, welche die Luft aus dem Metalle aussaugt, und besonders ein hoher Druck. Dieser wird auf verschiedene Weise hervorgebracht, je nach Umständen durch einen Giesskopf bis 8 m Höhe, entsprechend einem Drucke von 10 Atmosphären, durch Pressvorrichtungen, durch Schiesspulver, das in kleinen Quantitäten unmittelbar nach dem Eingiessen über dem Metall explodiert oder flüssige Kohlensäure und Dampfdruck.

III. Messinggiesserei¹¹). — Tombak —, Argentan-Giesserei.

In der Messing- oder Gelbgiesserei fällt die Operation des Schmelzens mit der Bildung der Legierung selbst (in Sätzen von 12 bis 15 kg) zusammen, so-dass der Tiegelguss fast ausschliesslich vorkommt. — Zur Anfertigung der Formen dient beinahe nur Sand und Lehm; grosse Messingplatten, aus denen Messingblech gewalzt werden soll, werden wohl hier und da noch zwischen Granit- oder Sandsteinplatten gegossen. — Da der Gelbgiesser gewöhnlich Schmelzer, Former und Giesser in einer Person ist, so erwirbt er sich nicht diejenige Fertigkeit im Formen, welche zur Anfertigung von Formen aus magerem Sande erforderlich ist, weshalb er den fetten Sand oder Lehm als Formmaterial vorzieht. Dem fetten Sande wird in der Regel */4 bis ¹¹/a seines Volumens Kohle (wegen seiner Fettigkeit Kienruss) zugesetzt. Oft vermischt man denselben beim Anmachen mit klebrigen Flüssigkeiten (Bier, Syrup, dünnem Mehlkleister u. s. w.), um seine Plastizität zu erhöhen.

Das Formen in Sand geschieht nach den oben aufgestellten allgemeinen Gesetzen und Regeln mit hölzernen oder Metallmodellen (letztere aus Messing, Blei und Zinn, Hartblei u. dgl.) ausschliesslich in Kasten (Eiaschen). Nach der Herstellung der Form werden die Flaschen in eine Trockenkammer zum Trocknen gebracht, wobei man zweckmässig die vom Feuer des Schmelzofens abziehende Wärme benutzt, weshalb die Anlage Fig. 94 S. 85 zu empfehlen ist. —

Das Giessen wird direkt aus den Tiegeln in die gewöhnlich zwischen Pressen (Fo rmpressen) eingeklemmten Kasten vorgenommen.

Komplizierte Gussgegenstände aus Messing werden sehr häufig in einzelnen Teilen gegossen und diese nachher durch Löten vereinigt. — Wenn Messing mit Eisen oder Stahl durch Herumgiessen verbunden werden soll, wie z. B. bei Thürgriffen, Knöpfen zu Glockenzügen und ähnlichen Zwecken, so ist es ratsam, das Eisen vor dem Einlegen iu die Form zu verzinnen und heiss zu machen.

Letzteres ist namentlich erforderlich, wenn der Messingkörper bedeutende Dimensionen hat, — weil derselbe sonst, wegen des starken Zusammenziehens des Messings beim Erkalten    leicht    reisst.    — Das    bedeutende Schwindmaass des

Messings macht die Vorsicht nötig, unmittelbar nach dem Guss das Gusstück aus der Form zu nehmen und die Kerne zu beseitigen, weil sonst das Abreissen und Zerreissen einzelner    Teile,    z. B.    Speichen    eines Rades, Peripherie    eines

Ringes durch den Widerstand des Formmaterials zu befürchten ist.

Im allgemeinen ist ein Messinggusstück an der Oberfläche rauh und unansehnlich, ohne scharf ausgebildete Kanten, von bunter Farbe und mit starken Gussnähten versehen und    bedarf daher    stets einer Nacharbeit, welche im    Entfernen des Angusses, der    Nähte    etc. mittelst der    Feile oder Säge und in    Her

vorbringung der gelben Farbe durch Wegfeilen, Abdrehen etc. der rauhen Oberfläche besteht.

Die Darstellung von Gusswaare aus:

Tombak (Rotgiesserei),

Aluminiummessing und aus

Neusilber stimmt ganz mit der Messinggiesserei überein, nur dass bisweilen bleibende (Stein- und Metall-)Formen angewendet werden.

IV. Bronzegiesserei¹²).

Die Bronze besitzt einen sehr hohen Grad der Giessbarkeit, d. h. sie lässt sich leicht schmelzen und füllt in ausgezeichnetem Grade die Form aus, dahingegen im allgemeinen keine nennenswerte Dehnbarkeit. Die anderen Eigenschaften dieser Legierung (Zähigkeit, Klangfäbigkeit, Politurfähigkeit etc.) machen aber die Anwendung sehr wünschenswert zu Kanonen, Glocken, Statuen und darum ist die Bronzegiesserei nicht allein zu grosser Ausdehnung, sondern auch zu hoher Vollendung gekommen, so zwar, dass der grösste Teil der Bronzegusstücke geradezu Kunstprodukte sind, welche speziell zu behandeln ausserhalb der Grenzen dieses Buches liegt.

Das Schmelzen der Bronze zum Giessen geschieht gleichzeitig mit dem Zusammensetzen (S. 27). Tiegel werden in der Regel dann angewendet, wenn es sich um Darstellung kleiner Objekte (Bijouterie) handelt, und Flammofen beim Giessen grosser Gegenstände sowie wenn zugleich alte Bronze in grossen Stücken eingeschmolzen werden soll.

Da die Gusstücke aus Bronze sich entweder durch eine besondere gute Ausbildung selbst der feinsten Teile (Kunstguss), oder durch bedeutende Grösse (Turmglocken, Kanonen) oder endlich durch beides (Statuen, Säulen etc.) auszeichnen sollen, so ist das Material zur Anfertigung der Formen fast ausschliesslich fetter Sand oder Lehm. Nur in einzelnen untergeordneten Fällen benutzt man Formen aus Eisen oder Bronze, so z. B. bei der Fabrikation der Schellen, der schalenartigen Thürglocken etc. — Die Methoden des Einformens ergeben sich ebenfalls aus den allgemeinen Gesetzen und Regeln, nur dass in keiner Giesserei soviel von den Seite 116 etc., angegebenen besonderen Ver-fahrungsarten Gebrauch gemacht wird, als hier. Bei solchen Güssen, welche durch ihre komplizierten Umrisse das Formen sehr schwierig machen würden, z. B. bei einer Reiterstatue mit voller Equipierung, werden die einzelnen Teile (Säbel, Säbeltasche, Sporen, Schärpe, Steigbügel, Sattelteile, Zaum etc.) für

Müller, Bronzewarenfabrikant.

sich gegossen und nachher mit dem Hauptkörper durch Schrauben, Nieten etc. verbunden.

Das Giessen findet entweder aus den Tiegeln statt oder direkt aus dem Flammofen durch Laufenlassen, wozu dann vom Stichloch des Ofens bis zur Form, die, wenn sie gross ist, immer in der Dammgrube steht, ein mit Lehm ausgeschlagener Kanal vorhanden ist. Um dem Abkühlen des Metallstromes vorzubeugen, wird die Gussrinne vorher genügend erwärmt, was durch Einwerfen glühender Kohlen geschehen kann. Sollen dabei mehrere Formen gleichzeitig gefüllt werden, so sind von der Hauptrinne Abzweigungen anzubringen, welche nach Füllung der betreffenden Formen durch Einstecken lehmbestrichener Eisenblechstücke abgesperrt werden. — Wenn grosse Formen schnell gefüllt werden sollen, um Störungen beim Laufenlassen vorzubeugen, dann bringt man über der Form ein Sammelgefäss (Tümpel) an, welches durch, mit eisernen Stöpseln verschlossene Kanäle mit der Form in Verbindung steht, direkt aus dem Ofen mit Metall gefüllt wird und letzteres nach Entfernung der Stöpsel schnell und sicher in die Form schafft. Dieser Tümpel wird aus Backsteinen mit Lehm aufgemauert und vor dem Gebrauch mit Kohlenfeuer gehörig angewärmt. — Der Bronzeguss, der sich durch ein geringes Schwindmaass auszeichnet, wird in der Form vollständig erkalten gelassen, (oft, nachdem allerdings einzelne, dem Schwinden hinderliche Formteile entfernt sind) und daher mitunter erst einige Tage nach dem Giessen aus derselben herausgenommen. — Die Nacharbeiten bestehen zunächst im Abnehmen der Angüsse, Windpfeifen, etc. durch Sägen, dann im Reinigen der Oberfläche durch Abfeilen, Abschleifen, Wegmeisein und oft zur weiteren Vollendung im Ziselieren.

V. Zinkgiesserei.

Die besonders grosse Gussfähigkeit des Zinks, wodurch dasselbe die Formen nicht allein sehr gut ausfüllt, sondern auch die feinsten Eindrücke beibehält, hat eine grosse Verwendung dieses Metalles zu Ornament- und Kunstguss herbeigeführt, trotz seiner geringen Festigkeit und grosser Sprödigkeit, so dass die Zinkgiesserei ein eigener Industriezweig geworden ist, durch den die mannigfaltigsten Gegenstände des täglichen Gebrauchs (Lampengestelle, Uhrgehäuse, Rauchrequisiten, Schreibzeuge, Buchstaben, Schilder, ferner Kronleuchter, Säulen -füsse, Bekleidungen und Kapitäle, Statuen, Vasen u. s. w.) im grossen hergestellt werden.

Sowohl in grossen als auch iu kleinen Werkstätten erfolgt das Schmelzen des Zinks in eingemauerten gusseisernen Kesseln, aus denen dasselbe durch Schöpflöffel in die Form gegossen wird. — Zu Gussformen verwendet man sowohl Sand als Lehm, besonders aber Bronze, Messing oder Eisen, namentlich für Kurrentguss. — Der Sand muss fein aber nicht zu fett sein, weil er nicht getrocknet wird. Selbst komplizierte Gegenstände, z. B. Kronleuchter, werden in solchem Sande und zwar in zweiteiligen Formkasten und sogar bleibenden Formen gegossen, indem man sie in verschiedenen Teilen herstellt, die später durch Löten vereinigt werden. Bei Hohlguss wird der Kern zweckmässig aus Sand gemacht und im Innern desselben eine Stange von Holz oder Eisen eingeformt, die nach dem Guss sofort herausgezogen wird, um die Gefahr für das Zerreissen des Gusstückes infolge des bedeutenden Schwiudmaasses zu beseitigen. Die Metallformen werden vor dem Guss gehörig angewärmt. — Das Eingiessen des Zinks in die Form muss mit Vorsicht geschehen, wegen der leichten Oxydierbarkeit dieses Metalles. Auch darf die Temperatur keine zu hohe sein, weshalb

man wohl unmittelbar vor dem Guss einige Stücke ungesehmolzenen Zinks dem flüssigen Metalle zusetzt.

VI. Zinngiesserei. (Britanniametall.)

Das Zinn wird selten ohne Zusatz gegossen, weil es für sich die Formen nicht besonders ausfüllt und in den meisten Fällen für den Gebrauch auch zu weich ist. Gewöhnlich sind es daher die Legierungen von Zinn mit Blei und mit Antimon (Britannia-Metall) in sehr wechselnden Verhältnissen, welche in den Zinngiessereien verarbeitet werden.

Alle diese Legierungen werden in eingemauerten eisernen Kesseln unter Beachtung der S. 24 gegebenen Vorsichtsmaassregeln geschmolzen.

Das Giessen wird fast ohne Ausnahme in bleibenden Formen vorgenommen und dabei in ausgedehnter Weise von dem Stürzen Gebrauch gemacht, weil eine Menge aus Zinn gegossener Gegenstände zu Verwendungen bestimmt ist, bei welchen es auf die Beschaftenheit der inneren Raumwand nicht ankommt, z. B. Kinderservice, hohle Knöpfe, Henkel, die auf Gefässen aufgelöst werden. Das Stürzen besteht darin, dass man das Metall aus der Form wieder herausgiesst, nachdem die äussere Kruste erstarrt ist. — Grosse Gegenstände, z. B. Abdampfpfannen für Apotheker, Destillierhelme etc. werden, weil sie nicht oft verlangt werden, in Sand gegossen. — Auch macht man in der Zinngiesserei vielfach Anwendung von der Methode, einzelne Teile des Gusstückes besonders anzufertigen und dann durch Zusammenlöten zu vereinigen. Das Material für die bleibenden Zinngiesserformen oder deren Teile ist hauptsächlich Metall und Stein, mitunter Gips, Holz, Pappe und Flanell. Unter den Metallformen kommen die aus Messing am häufigsten vor, weil sie sich leicht vom Gelbgiesser im Rohen anfertigen und vom Zinngiesser selbst ausarbeiten lassen. Das Gusseisen ist aus entgegengesetzten Gründen trotz der grossen Wohlfeilheit weniger beliebt; nur Stahl wird in einzelnen Fällen, wo es auf grosse Glätte ankommt (namentlich in der Britannia-Metall-Giesserei) und zu Kernen verwendet, wenn diese glatte, später nicht gut zugängliche Öffnungen hinterlassen sollen, z. B. bei der Form zum Giessen der zinnernen Lichtformen, die in den Stearinfabriken in grosser Zahl verwendet werden.

Steinformen, namentlich aus weichen Steinen, haben deshalb grosse Aufnahme gefunden, weil der Zinngiesser sich aus diesem Material mit verhältnismässig einfachen Mitteln bleibende Formen machen kann. Entweder benutzt man weichen feinkörnigen Sandstein, oder Serpentin, oder Schiefer, welche beide letzteren sich sehr leicht auf der Drehbank, durch Schaben, Gravieren etc. bearbeiten lassen, äusserst glatte Oberflächen und saubere Güsse liefern; man verwendet sie namentlich zu Formen für die Massenproduktion kleiner Artikel (Menschen- und Tierfiguren, Bäume, Häuser u. s. w.), welche sämtlich flach gegossen werden und durch Ausbiegen einzelner Teile aus der Ebene die natürliche Gestalt erhalten, wie z. B. ein Baum in flachen Formen gegossen, durch Biegen der Zweige sein naturgemässes Ansehen erhält. Sowohl die Metall- als die Stein-, Gips- und anderen Formen müssen vor dem Eingiessen gehörig erwärmt und mit einem Überzüge versehen werden, welcher das Anhaften des Zinns verhindert. Die Erwärmung ist notwendig, um ein schnelles Fliessen des Zinns zu veranlassen und ein Zerspringen der Stein- und Gipsformen zu verhüten. Der Überzug ist entweder Russ, welcher durch das An rauchen über einem Holzfeuer, einer Licht- oder Lampenflamme in dünner Lage sich absetzt, oder Thon, der durch Aufträgen von Lehmwasser und Wegtrocknen

des Wassers zurückbleibt. Stein- und Pappe-Formen werden mit Kreidewasser überzogen.

Das Giessen wird mit Schöpflöffeln vorgenommen und zwar heiss (Heissgiessen), oder kalt (Kaltgiessen). Beim Heissgiessen wird das Zinn erst fast bis zur Rotglühhitze erwärmt und dann in die ebenfalls stark durch Eintauchen in das flüssige Metall vorgewärmten Formen gegossen, worauf diese sofort wieder gekühlt werden, was durch Umschlagen nasser Tücher geschieht. Man erhält durch die Methode, welche jedoch nur bei Metallformen anwendbar, die schärfsten Güsse, die sich ausserdem durch Härte, Klangfähigkeit nnd Steifheit auszeichnen. — Beim Kaltgiessen wird das Zinn nur soweit erhitzt, dass es auf der Oberfläche nicht farbig anläuft, und so in die Form gegossen.

Die Gusstücke, welche ähnliche Nacharbeiten wie die anderen

Die Formen werden beim Giessen gewöhnlich in der Hand oder zwischen den Knien gehalten und sind dann mit hölzernen Handgriffen versehen, oder wenn sie gross sind, frei auf den Tisch gelegt, auch endlich in die Formpresse gebracht.

erfahren, müssen vor dem Ausnehmen aus der Form durch Wasser abgekühlt werden, weil das Zinn in heissem Zustande unmittelbar nach dem Erstarren sehr mürbe und zerbrechlich ist.

VII. Bleigiesserei *).

Da aber die Schriftgiesserei ein spezieller Fabrikations-

Die Eigenschaften des Bleies lassen nur eine geringe Benutzung seiner Gussfähigkeit zu, so dass sich der Bleiguss auf wenige Gegenstände beschränkt. Sein grosses spezifisches Gewicht macht es zu Geschossen (Kugeln, Schrot), seine Biegsamkeit zu Fensterblei, Röhren und seine Weichheit zu solchen Gegenständen geeignet, welche durch gewisse Pressvorrichtungen bestimmte Eindrücke erhalten und bewahren sollen (Plomben). Demnach beschränkt sich die Bleigiesserei auf diese einfachen Gegenstände, zu denen allerdings noch einige aus Bleilegierungen hinzukommen. Zu diesen gehören namentlich die beweglichen Buchdruckerlettern (Typen) aus Hartblei und diesem ähnliche Kompositionen.

zweig ist, so liegt sie ausserhalb der Grenzen dieses Buches. — Selbst das Giessen der Bleiröhren und Platten ist wegen der Vorzüge, die gepresste Röhren und gewalzte Platten vor gegossenen haben, ziemlich ausser Gebrauch gekommen. Auch sind gegossene Kugeln durch die gepressten fast verdrängt, weil die ersteren oft kleine Höhlungen bekommen, welche den Schwerpunkt verlegen und den Flug unsicher machen, so dass sie doch oft in einer Kugelpresse nachgepresst werden. — Wegen der Leichtflüssigkeit des Bleies gebraucht man ebenfalls eingemauerte Kessel zum Schmelzen. —

Als Formmaterial wählt man in einzelnen Fällen, z. B. zu Platten Sand oder Stein, in anderen Fällen, zu Kugeln, Plomben etc. Eisen. Die Kugeltonnen (Kugelmodeln, Moule ä balles, Boulet mould), werden stets von Eisen angefertigt und bestehen aus einer Art Zange, deren Maulflächen die Höhlung der halben (Rund- oder Spitz-)Kugel besitzen. Der Einguss liegt in einer beweglichen Platte, welche bei der Seitwärtsverschiebung zugleich den Giesszapfen abschneidet.

Das Giessen der kleinen Kugeln (Schrot, Flintenschrot, Bleischrot, Hagel, Schiesshagel, Dragee, Plomb de chasse, Thot), bietet insofern einiges Interesse, als dasselbe ohne eigentliche Gussformen stattfindet. Es wird dadurch ausgeführt, dass man geschmolzenes Blei auf ein mit vielen kleinen Löchern ver-

l) Karmarsch-Hartig, Mech. Techn. Bd. I. S. 117.

selienes Sieb giesst, das mit einer lockeren Substanz (Bleiglätte) bedeckt ist, damit das Blei nicht in Strömen durchfliesst, sondern in Tropfen durchsickert. Diese Tropfen, welche durch einen (30 bis 40 m) hohen Baum (Schrotturm) hindurchfallen und sich dadurch abrunden und abkühlen, werden schliesslich in einem Bottich mit Wasser zur vollständigen Abkühlung aufgefangen, dann durch Siebe sortiert und endlich in, sich um ihre eigene Achse drehenden, Poliertrommeln mit Reissblei poliert. Um die Tropfenbildung zu befördern, setzt man dem Schrotblei etwas Arsenik, Realgar oder Antimon, oder beides zu. Neuerdings kommt man übrigens von der Anwendung hoher Schrottürme dadurch ab, dass man den niederfallenden Bleitropfen zur schnelleren Abkühlung einen kalten Luftstrom entgegentreibt.

VIII. Gold- und Silbergiesserei¹).

Gold und Silber wird selten anders als in den einfachsten Formen (Platten, Stäbe) gegossen, weil man wegen des hohen Wertes dieser Metalle mit wenigen Ausnahmen die Gegenstände so dünn verlangt, dass die Giesserei sie nicht mehr herzustellen vermag. Auch deshalb ist das Giessen beschränkt, weil man Gold und Silber durch Schmieden, Prägen, Stanzen, Treiben u. dgl. leicht in jede beliebige Form bringen kann, der man durch Ziselieren etc. weitere künstlerische Vollendung zu geben imstande ist. Das Giessen zu Platten und Stäben dahingegen findet sehr häufig statt, weil diese Vorformen für die weitere Verarbeitung durch Walzen und Drahtziehen zu Blech und Draht, Zainen in Münzen, am günstigsten sind.

In solchen und anderen Fällen wird das Schmelzen dieser Metalle oder ihrer Legierungen ausschliesslich in Tiegeln vorgenommen, welche in einem kräftig ziehenden Windofen oder neuerdings Gasofen stehen.

Die Formen sind dann aus Eisen und gehören zu der Klasse der Eingüsse (S. 118). In einzelnen Fällen giesst man auch wohl in Sand oder in Sepia, dem weichen Rückenschild des Tintenfisches, in welche man die Form einpresst, indem man das Modell zwischen zwei Stücke Sepia legt und diese gegen einander drückt. Der Einguss wird mit einem Messer eingeschnitten.

Drittes Kapitel.

Von der Bearbeitung der Materialien auf Grund ihrer

Dehnbarkeit,

Die Mechanik, welche sich damit beschäftigt, die Bedingungen aufzusuchen, denen irgend welche auf einen Körper einwirkende Kräfte sowohl in Grösse als Richtung genügen müssen, damit sie sich im Gleichgewichte befinden, d. h. damit keine Bewegungsänderungen an dem Körper eintreten, legt ihrer Betrachtung einen materiellen Punkt oder ein System von materiellen Punkten zu Grunde. Ein solches System von materiellen Punkten ist anzusehen als ein Aggregat von Molekülen, welche einzeln einen sehr kleinen Raum ein- ¹³ nehmen und sehr nahe neben einander liegen. Indem man bei einem solchen System die Annahme macht, dass die Moleküle in gegenseitig unabänderlicher Lage und Entfernung von einander bleiben, nennt man den Körper starr. — In Wirklichkeit aber kommt man bald zu der Wahrnehmung, dass ein absolut starrer Körper nicht existiert, denn man findet, dass ein Aggregat von Molekülen unter der Einwirkung von Kräften Gestaltveränderungen erleiden, und demnach innere Bewegungen annehmen kann. Innerhalb einer gewissen Grenze können diese Kräfte zwar so kleine Gestaltveränderungen herbeiführen, dass diese nicht oder kaum wahrnehmbar werden und nach Beseitigung der wirkenden Kräfte sogar wieder vollständig verschwinden; wenn sie aber diese Grenzen überschreiten, so treten die Gestaltveränderungen nicht nur als messbare Grössen auf, sondern sie erreichen leicht einen Grad, bei dem ein Zurückkehren auf die ursprüngliche Ausdehnung des Körpers nicht mehr stattfindet, bei dem also eine bleibende Änderung erfolgt. Da diese Erscheinung sowohl bei einer Annäherung als bei einer Entfernung der Moleküle von einander auftritt, so führt sie, weil man eine gegenseitige Durchdringung nicht zugeben kann, unmittelbar zu der Erkenntnis, dass im Innern jedes Körpers Kräfte thätig sein müssen, welche innerhalb einer gewissen Grenze anziehend und abstossend auftreten, denn die Annäherung kann nur durch Abstossung, die Entfernung nur durch Anziehung aufgehoben werden. In dem Körper selbst befinden sich diese Kräfte im Gleichgewichte, weshalb dessen Teile von sich aus auch keine Bewegung anzunehmen vermögen. Weil aber das Volumen eines Körpers unter dem Einfluss einer, die obengenannte Grenze überschreitenden Kraft und damit auch seine Dichtigkeit sich ändert, so folgt daraus weiter, dass die Körperteilchen (Atome) sich nicht berühren, sondern Lücken zwischen sich lassen, allerdings unter der begründeten Annahme, dass diese Atome selbst einer Grössenveränderung nicht fähig sind. Die Zwischenräume zwischen den Atomen bezeichnet man als Poren, welche, mit einem unwägbaren Stoff* (Äther) ausgefüllt, als der Sitz der ab-stossenden Kräfte angenommen werden, während die Atome selbst die anziehenden Kräfte beherbergen.

Indem sich also die Atome gegenseitig anziehen und die Ätherhüllen sich gegenseitig abstossen, kann nur bei einer bestimmten Entfernung der Atome von einander in diesen abstossenden und anziehenden Kräften Gleichgewicht vorhanden sein, weil bei einer Annäherung der Atome die abstossenden Kräfte der Ätherteilchen und bei einer Entfernung derselben ihre eigene anziehende Kraft ein Übergewicht erhält. Da nun ein Atom mit seiner Ätherhülle als Molekül angesehen wird, so hat man die ihm innewohnenden Kräfte die Molekularkraft benannt.

Die Molekularkraft ist demnach die Ursache der Eigenschaft, vermöge welcher die durch eine von aussen herantretende Kraft entstandene Formveränderung wieder verschwindet, und welche Elastizität genannt wird. — Je grösser die Kraft sein kann, welche eine wiederverschwindende Formveränderung hervorbringt, desto grösser ist die Elastizität des Körpers. Bei dem ersten Einwirken einer äusseren Kraft ist noch der Widerstand klein; er wächst aber mit der Einwirkung, bis er sein Maximum erreicht hat: dann tritt erst eine bleibende Form Veränderung des Körpers, darnach eine Trennung der Moleküle ein. — Hieraus ergiebt sich nunmehr, dass bei der Einwirkung äusserer Kräfte auf ein Aggregat von Molekülen drei Abschnitte zu unterscheiden sind, der erste, bei dem die Form Veränderung durch die Elastizität wieder verschwindet, der zweite, wobei eine bleibende Formveränderung eintritt und der dritte, wobei ein Trennen der Moleküle erfolgt. Beim zweiten Stadium hat die Elastizität also ihre Grenze (Elastizitätsgrenze) erreicht.

Die gegenseitige Lage der Moleküle ist in jedem dieser drei Abschnitte offenbar verschieden. Am Anfang des ersten befinden sie sich in ihrem natürlichen Zustande, also im stabilen Gleichgewicht. Darauf ändern sie ihre Lage, indem die Entfernungen zwischen ihnen sich vergrössern oder verkleinern. Sie sind in den Zustand einer vorübergehenden Spannung gelangt. — Zu Anfang des zweiten Abschnittes befinden sich deshalb die Moleküle schon in einer nicht natürlichen gegenseitigen Lage. — Eine sodann noch weiter gehende Entfernung oder Annäherung geht nicht mehr vorüber und die Spannung wird eine bleibende.

Im dritten Abschnitte tritt die Erscheinung des zweiten nur in erhöhtem Grade und zwar bis zur gänzlichen Beseitigung des Zusammenhanges ein. — Der Zusammenhang (die Kohäsion) der Moleküle wird daher bei der Einwirkung einer äusseren Kraft immer mehr und mehr gelockert und demnach das Vermögen eines Körpers, äusseren Kräften Widerstand zu leisten (die Festigkeit), kleiner und kleiner.

Hieraus geht auch der für die Technik so wichtige Satz hervor, keinen Körper dauernd über die Elastizitätsgrenze hinaus auf seine Widerstandsfähigkeit in Anspruch zu nehmen; und ferner, dass eine bleibende Formveränderung nur durch eine über die Elastizitätsgrenze hinausgehende äussere Einwirkung hervorgebracht werden kann.

Wenn somit die Festigkeit eines Körpers in einer bestimmten Beziehung steht zu der Lage der Moleküle, so ist es doch nicht allein der absolute Abstand der Atome, welche diese Beziehung bedingt, weil dann zwischen Dichtigkeit und Festigkeit ein leicht auffindbarer Zusammenhang bestände, sondern es ist vielmehr diese Beziehung wesentlich von der Natur des Körpers abhängig, denn schon die Aggregatzustände der Körper im allgemeinen und eines Körpers insbesondere zeigen, dass die Betrachtung der Kohäsion und der Widerstände gegen äussere Einwirkung auf die Natur der Körper fussen muss, wie bereits Seite 4 näher erläutert wurde. Deshalb haben auch nicht nur die verschiedenen Körper trotz gleicher Dichtigkeit fast sämtlich andere Elastizitätsverhältnisse (also auch verschiedene Festigkeit), sondern ein und derselbe Körper verhält sich je nach seinem Aggregatzustande in Bezug auf die Grösse seiner Molekularkraft sehr verschieden. Endlich ist noch zu berücksichtigen, dass kein Körper eine vollständig gleiche Massenverteilung (Homogenität) besitzt, sondern immer mehr oder weniger heterogen ist und also an verschiedenen Stellen verschiedene Festigkeit besitzt. (Hierdurch erklärt sich z. B. die Erscheinung, dass ein Körper von gleichem Widerstande bei übermässiger Belastung nicht in Moleküle zerfällt, sondern gewöhnlich nur an einer Stelle zerbricht; ferner das eigentümliche Verhalten des Holzes etc.)

Auf zwei nebeneinander liegende Moleküle A, B, durch deren Schwerpunkte man sich eine Gerade gelegt denkt, können zwei Kräfte in Bezug auf diese Gerade so einwirken, dass ihre Richtung entgegengesetzt ist: sie haben dann das Bestreben, eine Entfernung der Moleküle von einander durch Zug zu veranlassen und werden Zugkräfte genannt.

Zweitens: zwei Kräfte können in der Verbindungslinie A B so wirken, dass sich ihre Richtungen zukehren: sie bewirken eine Annäherung der Moleküle durch Druck und heissen Druckkräfte.

Drittens: zwei Kräfte h und v greifen das eine Molekül B an, und zwar die eine h ziehend, also in der Richtung der Verbindungslinie eine Entfernung der Moleküle anstrebend, die andere v aber in einer Linie, welche im Schwer-

punkte des Moleküls B zu der ersten Kraft rechtwinklig steht: das Molekül B wird durch die Mittelkraft r eine Bewegung annehmen in der Richtung der

h A. B —• h

—NI

\?.

Resultierenden r beider Bewegungen, also aus der Linie AB heraustreten und seinen Abstand zu A ver-grössern. Derselbe Vorgang in umgekehrter Weise wird stattfinden, wenn die Kraft h auf B drückend wirkt: die Resultierende r bewirkt ein Heraustreten des B aus der Linie AB und eine Annäherung an A.

----O-0—

Wenn alle drei Kräfte, Zug-, Druck- und Normalkraft, jedoch gleichzeitig und in der Weise zum Angriffe gebracht werden, dass die Mittelkraft r normal auf AB steht, so wird die resultierende Richtung eine solche werden können, dass der Abstand des Moleküls B von A konstant bleibt, und also B sich um A in der Entfernung AB dreht. Der hierbei stattfindende Vorgang bewirkt das Verbiegen, die Resultierende der wirkenden Kräfte ist die biegende Kraft.

Legt man durch die Schwerpunkte der Moleküle A, B zwei parallele Ebenen und lässt dann auf ein Molekül zu B in der diesem zugehörenden Ebene eine Kraft wirken, während man sich das andere Molekül fest denkt, so verursacht diese Kraft eine verschiedene Wirkung: Liegen beide Moleküle in den Durchschnittspunkten einer auf beiden Ebenen rechtwinkelig stehenden Geraden, so folgt

Viertens: eine Verschiebung oder Abscherung durch die Schubkraft s.

Liegt jedoch nur das Molekül A in dem Durchschnittspunkte, das Molekül B aber neben dieser Linie und sucht die Kraft m das Molekül B um diese AB als Achse zu drehen, so tritt endlich fünftens der Fall der Drehung, Verdrehung oder Torsion ein, deren Ursache ein Kräftepaar ist, welches die Drehkraft genannt wird.

In diesen fünf Möglichkeiten und ihren Zusammenstellungen sind alle Fälle erschöpft, in welchen äussere Krafteinwirkungen Form Veränderungen hervorzubringen vermögen, sogar auch diejenigen eingeschlossen, welche auf einer Trennung der Moleküle beruhen. Dehnt man daher diese Betrachtung auf ein Aggregat von Molekülen aus, um sich der Wirklichkeit anzuschliessen, so wird man die Grundlage gewinnen, auf welche die Formveränderung durch gegenseitige Verschiebung der kleinen Teilchen (zunächst ohne Trennung derselben) gestützt werden muss.

Ein prismatischer Stab, der in seiner Längen aus d eh nung gezogen wird, erleidet in dieser Richtung eine Verlängerung, die je nach der Natur des Körpers unter sonst gleichen Verhältnissen sehr verschieden ausfällt, immerhin aber, bis der Bruch erfolgt, nur eine verhältnismässig kleine sein kann, d. h. wenn die Absicht vorläge, auf solche Weise den Stab zu verlängern, so würde man sehr bald durch den Mangel an Kohäsion daran gehindert werden. Mit der Verlängerung des Stabes tritt jedoch gleichzeitig und in einer gewissen Abhängigkeit davon eine Querschnittsverminderung ein. Aus diesem Grunde wird die Dichtigkeit stabförmiger Körper nicht in dem Grade vermindert, als aus dem Verlängerungsverhältnisse gefolgert werden müsste, also auch eine grössere Verlängerung hervorgebracht, als gerade vermöge der Kohäsion allein möglich ist. Der Beitrag, der dadurch der Kohäsion erwächst, ist zwar an und für sich nicht gross; die Erscheinung selbst aber zeigt, dass die einseitige Spannung in der

Längenrichtung (der Zug) ein Zusammendrücken rechtwinklig gegen die Zugrichtung zur Folge hat. Aus dieser Thatsache aber ist der Schluss zu ziehen, dass die Einwirkung der Molekularspannung nach einer Richtung zugleich die Wirksamkeit dieser Kraft auch nach anderen Richtungen, also selbst rechtwinklig zu der ersten hervorruft, und dass demnach bei jedem Molekül nach allen Richtungen hin das Bestreben zur Äusserung kommt, der Verschiebung entgegenzuwirken.

Ein kurzer prismatischer Stab erleidet daher, wenn ein Druck auf seine beiden Endflächen ausgeübt wird, auch in der Richtung rechtwinklig zu dem Druck eine Verdickung, die oft und leicht vollständig bauchig wird. Dies beweist, dass auch in diesem Fall eine Teilnahme aller Moleküle an der Formveränderung, d. h. eine Verschiebung in solcher Richtung als zur Verhinderung einer Raumgrössenveränderung notwendig erscheint, eintritt. Diese Dickenzunahme gleicht zwar ebenfalls nur einen Teil der inneren Spannung aus, ohne deshalb eine Dichtigkeitszunahme und bei entsprechendem Drucke eine Zertrümmerung des Stabes verhindern zu können. Der Vorgang selbst aber zeigt unzweifelhaft, dass ein Körper, der unter solchem Drucke steht, dass normal zu diesem Drucke ebenfalls eine Verschiebung der einzelnen Moleküle von dem Zentrum des Körpers radial nach aussen eintritt, sich in einem Zustande befindet, der mit dem einer flüssigen Masse verglichen werden kann, in welcher sich ja ein Druck auf einen Teil der Oberfläche nach allen Richtungen hin gleichmässig fortpflanzt. Hieraus folgt wiederum der Einfluss des Aggregatzustandes auf die Verschiebbarkeit der Moleküle.

Durch den Einfluss eines äusseren Druckes erleidet ein fester Körper eine solche Kompression, dass sich die Spannung seiner Moleküle auch äusser-lich durch eine Zunahme an Härte zu erkennen giebt, während die durch eine ähnliche Zugkraft hervorgebrachte Spannung sich mehr durch eine Härteabnahme kennzeichnet. Die Härte hängt demnach ebenfalls innig mit der inneren Spannung zusammen, so zwar, dass sie z. B. mit Druckspannung wächst und vor der Zertrümmerung des Körpers ihr Maximum erreicht. Sie bietet daher in vielen Fällen ein willkommenes Zeichen zur Erkennung der gefährlich werdenden Spannung.

und somit die Moleküle eine unnatürliche gespannte

Wenn einem Körper durch einen bestimmten Druck ein gewisser Grad von Härte erteilt ist — welcher Grad auch wieder besonders von der Natur des Körpers abhängt Lage erhalten haben, so muss sich die natürliche Gleichgewichtslage offenbar wieder dadurch hersteilen lassen, dass man die Annäherung der Moleküle durch eine sie von einander entfernende Kraft aufhebt. Die expandierende Kraft, Avelche für diesen Zweck sehr geeignet erscheinen muss, ist die Wärme. Sie besitzt die Eigenschaft, nach allen Richtungen hin zu wirken und von aussen her bis zum innersten Molekül vorzudringen. Unterwirft man in der That einen durch Druckkräfte hart gewordenen Körper der Erwärmung, so wird dadurch nicht nur in den meisten Fällen das Zeichen der inneren Spannung, die Härte, sondern mit diesem Zeichen die Spannung selbst soweit beseitigt, dass die Bedingungen für die natürliche Gleichgewichtslage der inneren Kräfte wieder erfüllt werden. Die Beziehungen zwischen der Aufgabe der mechanischen Technologie: „die Formänderung eines Körpers d urch Vers ch ieb un g einzelner Teilchen gegen einander zu bewirken“ und den erörterten Vorgängen führen zunächst auf die Eigenschaft, die ein Körper besitzen muss, um überhaupt eine Form Veränderung zuzulassen: er muss weit über die Grenze der Elastizität hinaus eine Verschiebung seiner Teile zulassen, ohne den Zusammenhang derselben zu zerstören. Diese Eigenschaft wird mit dem Namen

Dehnbarkeit (Ductilitö, Ductility), auch Zähigkeit, Geschmeidigkeit, Bildsamkeit, in speziellen Fällen Hämmerbarkeit (Mallöabilite, Mallea-bility) und Ziehbarkeit, bezeichnet. — Verwandt mit diesen Eigenschaften ist die Weichheit: hierunter versteht man die Eigenschaft der Metalle, einem Drucke nachzugeben, ohne zu brechen und ohne wieder in die ursprüngliche Form zurückzukehren (Blei, Zinn etc.). — Ist ein Mangel an Dehnbarkeit mit grosser Härte verbunden, so nennt man den Körper spröde (glasharter Stahl); tritt derselbe Mangel mit Weichheit zusammen auf, so wird der Körper mürbe genannt (Schwarzeisen).

Die Dehnbarkeit ist bei den einzelnen Körpern höchst verschieden. Die wichtigsten Metalle reihen sich in Bezug auf ihre Dehnbarkeit etwa wie folgtx):

Hämmerbarkeit.

Gold

Silber

Kupfer

Zinn

Platin

Blei

Zink

Eisen

Nickel

Ziehbarkeit.

Gold

Silber

Platin

Eisen

Nickel

Kupfer

Zink

Zinn

Blei.

Das Holz ist fast gar nicht dehnbar, nur in geringem Grade zu biegen.

Wenn ein Körper ausschliesslich durch Zug, Druck, oder Biegung etc. in eine andere Form gebracht werden sollte, so würde sehr bald die Dehnungsgrenze erreicht und somit alle Möglichkeit einer weiteren Formveränderung nicht allein abgeschnitten, sondern zugleich die Festigkeit des neu entstandenen Körpers auf das äusserst geringste Maass und zwar häufig bis zum vollständigen Unbrauchbarsein zurückgeführt werden.

Aus zwei Gründen ist es darum notwendig, den durch den Zug ver-grösserten Abstand der Moleküle durch eine gleichzeitige Kompression und den durch Druck verkleinerten Abstand durch eine Streckung auszugleichen, so dass in beiden Fällen möglichst die Gleichgewichtslage der Moleküle erhalten bleibt trotz der grossen absoluten Entfernung, welche einzelne Moleküle oft gewinnen. — Wenn man einen Metallstab z. B. durch Walzen oder Drahtziehen auf das nfache der eigenen Länge ausgedehnt hat, so haben sich auch die in einer Längslinie liegenden Moleküle um das n fache ihres ursprünglichen Abstandes von einander entfernt, und deshalb müssen sich bei dieser Ausdehnung zwischen je zwei Moleküle auch n Moleküle eingeschoben haben, wenn die Festigkeit, also die innere Spannung, die natürliche geblieben ist. Nur in diesem Sinne ist auch die Dehnbarkeit als Eigenschaft eines Körpers aufzufassen, also weder gleichbedeutend noch gleichwertig mit Ausdehnungskoeffizient zu nehmen.

Die Dehnbarkeit kann bei manchen Metallen durch die Wärme ver- > grössert werden, während sie bei anderen durch Erwärmung manchmal ganz vernichtet wird. Das Schmiedeisen z. B. ist in der Glühhitze noch viel dehnbarer als bei der gewöhnlichen Temperatur; Kupfer ist bei dunkelroter Glühhitze (600°) am dehnbarsten, über diese Temperatur hinaus bis eben vor dem Schmelzen erwärmt, wird es so spröde, dass es sich leicht pulvern lässt; die grösste Dehnbarkeit des Zinks liegt bei 150°, u. s. w. Die Wärme eignet sich

l) Percy-Knapp, Metallurgie. Bd. 1 S. 8.

daher nicht nur vorzüglich als ausdehnende Kraft, sowohl um die durch Druck entstandene Härte zu beseitigen als auch die Bildung der Härte selbst zu verzögern, sondern bietet auch ein wichtiges Unterstützungsmittel bei der Bearbeitung vieler Körper, wenn sie deren Dehnbarkeit erhöht.

¹

Erbkam, Zeitschr. f. Bauwesen. 1879 S. 235.

²

Polyt. Zentr. 1870 S. 44 u. S. 172. — Dinglers Journ. 243, 2G2; 259. 302.

³

Deutsch. Ind.-Zeit. 1868 S. 432. — 2) Polyt. Zentr. 1873 S. 1463. — Deutsche

⁴

Industrie-Zeit. 1873, S. 493. — 3) Masch.-Konstrukteur 1871 S. 62. — 4) Ztschr. d. V. D.

⁵

Ing. 1881. S. 730. — 5) Dinglers Journ. 150, 11; 153, 461; 176, 14; 259, 300.

⁶

Ztschr. d. V. d. lug. 1887 S. 232. — z) Kerpely, Fortschr. 1869 S. 119.

⁷

Dinglers Journ. 179, 360; 182, 457; 195, 338; 257, 8; 259, 800. — Zeitsclir. d. österr. Ingenieur-Ver., 1869 S. 247. — Kerpely, Fortschritt, 1872 S. 161. — Prakt. Masch.-Konstr. 1870 S. 10; 1880 469.

⁸

v. Schütz, Der Hartguss und seine Bedeutung. Magdeburg 1890. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1892 S. 730. — Bayer. Ind.- u. Gew.-Bl. 1878 S. 253. — Civilingenieur, 1884 S. 380. — Dinglers Journ. 226, 322; 282. 150; 284, 444 ; 242, 328: 248. 262: 253, 367; 282. 188: 284. 12 ; 297. 1, 25.

⁹

Ztschr. d. Y. d. Ing. 1867 S. 337; 1881 S. 516; 1883 S. 849. — Engeneering, 1870 S. 473. — Prakt. Masch.- Konstr. 1871 S. 144; 1881 S. 60. — Kerpely, Fortschr. 1884/85 S. 198. — Dinglers Journ. 202, 20; 207, 51; 242, 309; 243, 407; 253, 367; 258, 175.

¹⁰

Breslauer, Die Herstellung von Gusstahl in Masseformen. Berlin 1892. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1886 S. 313; 1881 S. 517, 730; 1884 S. 374. — Kerpely, Fortschritte 1868 S. 223; 1881/82 367; 1882/83 267. — Engineering, 1866 S. 189. — Stahl und Eisen, 1886 S. 695; 1887 S. 562. — Dinglers Journ. 184, 390; 194, 83, 305; 227, 271; 229, 561; 243, 262; 248, 504; 266, 306; 291, 71.

¹¹

Karmarsch-Hartig, Mech. Techn. Bd. I. S. 100. — W. Graham, The brass fonnders manual. London 1870. — Oberstadt, S. 18. — Abbass, Metallgiesserei. 1875.

¹²

T. Harzer, Die Glockengiesserei. Weimar, 1854. 1877. — Abbass, Metallgiesserei.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

¹³

Kulmer, Die Kunst des Goldarbeiters. Weimar 1872.

I. Von den Vorrichtungen zum Erwärmen.

Das Erwärmen des Arbeitsmaterials geschieht, wie oben erklärt wurde, namentlich aus zwei Gründen, einmal zur Erhöhung der Dehnbarkeit und dann, um die während der Arbeit entstandene Härte zu beseitigen (Ausglühen, Glühen, Recuire, decrouir, Anneal) und ist daher hauptsächlich bei der Verarbeitung der Metalle notwendig. Nicht nur für diese verschiedenen Zwecke, sondern namentlich auch wegen der verschiedenen Metalle, der verschiedenen Grösse der Arbeitsstücke, nach der Gattung des Brennmaterials und der Art der Luftzuführung etc. sind die Vorrichtungen zum Erwärmen sehr von einander abweichend konstruiert.

Man kann hier die Unterschiede wesentlich ebenso feststellen wie bei den Schmelzapparaten S. 76: das Metall kommt entweder mit dem Brennmaterial in direkte Berührung, oder es wird von brennenden Gasen (Flammen) oder endlich in Gefässen erhitzt, deren Wände die Wärme von umspülendem Feuer erhalten. — Diese Unterschiede sind vor allem von Einfluss auf die Wahl des Brennmaterials, das in dem ersten Fall möglichst rein, in dem zweiten Fall lange Flamme und in dem dritten Fall nur überhaupt grosse Glut zu erzeugen imstande sein muss. Das für den Betrieb dieser Vorrichtungen in Gebrauch stehende Brennmaterial ist Holzkohle, Steinkohle, Koks, Holz, Torf, Braunkohle und Gas. Unter diesen ist die Steinkohle (Anthrazit ausgenommen) das wichtigste Material, weil sie, wenn sie einigermaassen rein von Schwefel ist und Flamme giebt, in allen Fällen Anwendung findet. — Deshalb genügt es hier auch, hauptsächlich von denjenigen Apparaten zu sprechen, die mit Steinkohlenfeuerung ausgestattet sind, um so mehr als dieselben Vorrichtungen für Koks, Holzkohle u. s. w. gebraucht werden.

A. Gebläse¹).

Da die Steinkohle eine hohe Entzündungstemperatur besitzt und schw'er brennt, so ist es erforderlich , ihr zum Zwecke einer regelmässigen Wärmeentwicklung die Luft (Wind) auf sicherem Wege in bestimmter Menge zuzuführen. Diese Zuführung geschieht entweder durch besondere mechanische Vorrichtungen (Gebläse) oder auf natürlichem Wege, durch den sogenannten Zug. —

Die Gebläse (Soufflet, Maschine soufflante, Blast - machine) bewirken eine Bewegung der Luft nach der Verbrauchsstelle, indem sie dieselbe komprimieren und dadurch ausdehnungsfähig machen oder fortschiebeü. Sie bestehen entweder aus einem Luftbehälter, dessen Volumen sich abwechselnd vergrössert oder verkleinert, sich dadurch oft mit Luft füllt uud dann dieselbe herauspresst, oder aus einem Apparate, der die Luft in rasche Bewegung setzt und sie vermöge ihrer Trägheit zwingt, in die Windleitung einzutreten. Ein Gebläse der ersten Art für die Metallverarbeitung ist der Blasebalg (Soufflet,

Bellows), den man als ein Gefäss mit biegsamen und festen Wänden ansehen kann, wovon die letzteren gegen einander bewegt, den Raum verkleinern, umgekehrt vergrössern. In der Regel wird die Bewegung der festen Wände schwingend (in einem Bogen) ausgeführt, seltener geradlinig. Im ersten Fall besteht der Blasbalg," Fig. 179, aus zwei Holztafeln a, b von trapezförmiger,

a.

IV

MP

Fig. 179.

Fig. 180.

also nach dem einen Ende c spitz zulaufender Fläche (Spitzbälge), welche am Rande durch in Falten gelegtes Leder d mit einander verbunden sind. Die eine (obere) Holzplatte a bewegt sich nun gegen die andere (untere) b um eine Art Scharnier bei c, das an dem spitzen Ende angebracht ist, vermittels einer Zugkette e, welche ihrerseits durch Hebel in Bewegung gesetzt wird. Da diese einfachste Konstruktion den Wind jedoch stossweise fortschaffen würde, so ist zur Hervorbringung eines kontinuierlichen Luftstromes noch ein Regulator anzubringen. Der dadurch entstehende doppelte Blasebalg (Soufflet ä double vent, S. de marechal, S. rabier, Double bollows), Fig. 180, besteht in der Regel aus einem über dem festen Boden f angebrachten Reservoir B, das auch, wie

der untere Teil, aus einem beweglichen Holzblatt (Deckel) a und einem Lederbalg hergestellt ist. Der Wind wird dann erst von dem unteren Balg in das Reservoir gedrückt, um von diesem durch die Düse g im Balgkopfe und die Form h nach dem Feuer zu gelangen. Zur Regulierung des Winddruckes wird der Deckel mit Gewichten beschwert; desgleichen hängt an der unteren Platte ein Gewicht P, um diese niederzuziehen, damit ein neues Luftquantum durch das Eintritts-Klappenventil v in den Balg gelangt, welches sodann beim Aufziehen dieser Platte durch das Klappenventil w in das Reservoir gedrückt wird, wobei der Deckel a sich entsprechend hebt.

Wenn statt der trapezförmigen Platten runde mit Parallelbewegung angebracht sind, so heisst der Balg Cylinderbalg¹). Derselbe wird am zweckmässigsten doppeltwirkend eingerichtet und vielfach in der durch Fig. 181 verdeutlichten Anordnung in Verbindung mit einem Schmiedefeuer transportabel

Ml

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fEEäJE. ri

Fig, 181.

l) Diuglers Jouru. 254, 283.

als sogen. Feld sch miede ausgeführt. Der Balg A mit dem Lufteinlass ventile a und dem Auslassventile e wird vermittelst des Hebels h durch Fusstritt t oder Handhebel k aufwärts, durch die Feder f abwärts bewegt. Der zweite Balg B dient als Windregler. Geht A aufwärts, so gelangt der Wind durch e in den oberen Raum und aus diesem durch das Rohr r in den Herd F, während sich zugleich frische Luft durch das geöffnete Klappenventil i in den unteren Raum begiebt. Bei der Abwärtsbewegung des Balges A füllt sich derselbe durch a von neuem mit Luft, wobei er zugleich die Luft aus dem unteren Raum ebenfalls in den oberen sowie durch r in den Herd presst. Der durch das Loch o mit der Atmosphäre in Verbindung stehende Balg B hebt sich durch Überdruck unter Spannung der Feder f, welche daher eine Ausgleichung in der Weise bewirkt, dass der Wind gleichförmig ausströmt.

Je nach der Art der Bewegung und der bewegenden

Anstatt eine bewegliche Platte gegen eine andere zu bewegen und dabei die Luft in ein Gefäss mit biegsamen Wänden einzuschliessen, kann man die Wände auch steif machen und zwischen denselben ein an dieselben anschliessendes Stück (Kolben) hin und her bewegen. Ist dieser Kolben, also auch das Gefäss (Kasten), viereckig, so nennt man das Gebläse Kastengebläse (Soufflet ä caisse, Chest-bellows). Cylindergebläse Soufflet cylindrique, Cylinder-bloiving-engine) wird es genannt, wenn der Kolben kreisrund und das Gefäss ein Hohlcylinder ist.

Dem

Kraft, nach Gestalt, Material u. s. w. tragen sie noch verschiedene Namen (einfache und doppelt wirkende, oszillierende, Tonnen-, Ketten-, Glocken-, Wasserrad-, Dampf-, Wassersäulen-Gebläse u. s. w.). — Zum Anfachen des Feuers, um damit Metalle zu erhitzen, finden letztere Gebläse nur vereinzelt Anwendung; ihre Hauptbestimmung ist atmosphärische Luft zum Zwecke chemischer (Re-duktions- und Verbrennungs-) Prozesse in Öfen, namentlich Hochöfen, Frischöfen u. s. w. zu führen. Deshalb würde ihre Beschreibung über die Grenzen dieses Buches gehen. Dahingegen sind die Gebläse mit rotierender Bewegung (Zentrifugalgebläse, Flügelgebläse, Ventilateur, Fan-blowers) für den in Rede stehenden Zweck vielfach in Anwendung, namentlich da, wo grosse Luftmengen von einer Zentralstelle aus nach den einzelnen Feuern transportiert werden sollen, in welchem Fall sie gewöhnlich durch Dampf- oder Wasserkraft betrieben werden. Aber auch für den Handbetrieb eignen sie sich vorzüglich, da sie wenig Raum einnehmen, einen grösseren Wirkungsgrad als Bälge haben, und weniger Störungen durch Reparaturen etc. veranlassen.

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gelagerten,

Wesen nach besteht ein Flügelgebläse aus einer horizontal

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Pig. 182 und 183.

sich schnell drehenden Welle, welche mit radial gestellten Flügeln versehen und mit diesen in ein passendes, rundes Gehäuse eingeschlossen ist, in welches durch eine, im Zentrum sitzende Öffnung'Luft eintritt, die durch die FlügePgefasst, tangential, mitunter auch in der Achsenrichtung der Eintrittsöffnung gegenüber, wieder aus dem Gehäuse heraus in die Windleitung getrieben wird. Die Flügel sind entweder geradflächig, einfach gekrümmt nach einer Kreislinie oder doppelt gekrümmt, also schraubenartig. Das Gehäuse legt sich zweckmässig spiralförmig, sich nach

der Luftausströmuugsöffhung erweiternd, um die Flügel, um überall gleiche Geschwindigkeit der Luft zu erhalten. — Ein Flügelgebläse, welches zum Betriebe mit Riemen bestimmt ist, aber gleichzeitig diese Art Gebläse überhaupt veranschaulicht, führen Fig. 182 und 183 vor Augen. Auf der horizontalen Welle x x, welche durch die Riemenrolle r in Rotation versetzt wird, sitzen die 5 Flügel f, welche die durch die zentrale Öffnung c eintretende Luft in den Raum a zwischen Gehäuse und Flügel drängen und durch das tangentiale Rohr A hinaustreiben. — Eine noch hierher gehörende Konstruktion eines rotierenden Gebläses ist das Kapselgebläse oder der (nach dem Konstrukteur so benannte) Rootscher Ventilator (Roots-hlower). Derselbe besteht, nach dem Prinzip der Kapselräder, aus zwei in eine Kapsel eingeschlossenen und in einander greifenden Flügelrädern von der Querschnittsform der Ziffer 8, welche die eingesaugte Luft vor sich herschieben. Der Vorteil dieses Gebläses liegt in dem grossen Nutzeffekt, bei verhältnismässig langsamem Gange (von etwa 200 bis 300 Umdrehungen) und geringer Windpressung (etwa 40 mm Wassersäule). — Vielfach stehen auch die sog. Strahlgebläse in Gebrauch, bei welchen die Luft durch einen Dampfstrahl eingetrieben wird.

B. Schmiedeherd, Glühöfen etc.

Bp

Zur Erhitzung des Metalles in direkter Berührung mit dem Brennmaterial dienen offene oder von niedrigen Wänden aus Mauerwerk oder Eisenplatten gebildete, kastenförmige Feuerstätten, welche Herde genannt werden, und je nach ihrer Bestimmung in Grösse, Anlage u. s. w. verschieden sind. Hauptsächlich stehen sie in den Schmiedewerkstätten des Eisen- und des Kupferschmiedes in Gebrauch, wo sie den Namen Schmiedeherd, Schmiedefeuer, Schmiedeesse und Esse (Forge, Forge, Hearth¹) führen. —• Ein gewöhnlicher Schmiedeherd, Fig. 184, ist neben einer Brandmauer B (Contre coeur, Facli) in einer für den Arbeiter bequemen Höhe, auf einem aus Steinen aufgemauerten und überdeckten Gewölbe A (das zweckmässig zum Aufbewahren des Brennmaterials dient) angelegt. Unmittelbar neben der Brandmauer ist die Feuerstätte (Feuergrube, Creuset, Fire place) F, weshalb jene an dieser Stelle durch eingesetzte 75 bis 100 mm starke Gusseisen platten oder feuerfeste Steine a gegen ® die schnelle Zerstörung geschützt werden muss. m Das Feuer wird durch ein Gebläse gespeist und zwar vermittelst des, in der Brandmauer sitzenden, dicken, viereckigen Gusseisenstückes h Fig. 180 (S. 140) (die Form, Windform, Es s-Eisen, Tuyere, Tug er e), das der Länge nach eine Öffnung hat, die zur Aufnahme der Gebläsedüse d konisch und am anderen Ende cylindrisch ausmündet. Die cylindrische Endung ermöglicht des Abbrennens wegen ein allmähliches Vorschieben der Form, ohne dass die Windöffnung sich ändert. — Der entstehende Rauch findet seinen Ausweg durch den Rauchkanal e in der Brandmauer, dem er durch den Blechmantel g zugeleitet wird. — Wichtig ist die Wartung und

Leipzig 1888.

Behandlung des Feuers, teils um einer Verschwendung an Brennmaterial vorzubeugen, teils um die richtige Hitze an der passenden Stelle zu haben. Zunächst ist dabei vorauszuschicken, dass beides am besten mit einer backenden Steinkohle erreicht werden kann. Da diese vor dem Verbrennen durch eine Art Zusammenschmelzen in eine zusammenhängende Masse verwandelt wird, so bildet sie längs der Oberfläche des Feuers eine feste Decke, welche die Hitze im Inneren konzentriert und oberflächlich so abgekühlt werden kann, dass sie hier nicht brennt. Das Abkühlen wird durch Aufgiessen von kaltem Wasser vermittelst eines an einem Stiele sitzenden Besens oder Lappens (Löschwedel, Goupillon, Sprinlile) bewirkt, der das Wasser aus einem auf der Herdfläche sitzenden Trog (Löschtrog) L entnimmt. Gleichzeitig ist durch das Ablöschen der Oberfläche das Auflodern der Flamme und die damit verbundene, dem Arbeiter lästige strahlende Wärme vermieden. — Die sich im Laufe des Verbrennens bildende Schlacke (Mächefer, Slag) wird durch einen Haken von Zeit zu Zeit aus dem Feuer gerissen und durch den absteigenden Kanal in den Schlackenraum m gebracht.

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Fig. 185.

Das vorstehend beschriebene Schmiedefeuer (Fig. 184) bewirkt wegen der einseitigen Windzuführung eine ungleichmässige Erwärmung namentlich der grösseren Schmiedestücke und besitzt auch den Nachteil, dass es von der Mauerseite unzugänglich und dadurch ungeeignet zur Erhitzung mancher Arbeitsstücke (z. B. der Nabe eines Rades) ist. Um diese Nachteile zu beseitigen, ordnet man daher das Feuer zweckmässig so an, dass es von allen Seiten frei auf der Herdmitte liegt und die Luft von unten zugeführt erhält. Als Feuergrube benutzt man dann einen gusseisernen Topf a (Fig. 185)x), der in der Herdplatte b b hängt und einen auswechselbaren Boden besitzt, der durch einen aus der Mitte hervorragenden Schlitz (Form) die Luft in das Feuer führt, welche durch die Leitung 1 in den Windkasten c gelangt und durch den Schieber s reguliert oder von der Hauptleitung abgesperrt wird. (Schmiedefeuer mit Unterwind.) An der rechten Seite bei e ist der Löschtrog und an der linken bei d der Kohlenbehälter angebracht. Der Rauchfang g hängt bei einer solchen Einrichtung mitten über dem Feuer und führt durch ein vertikales Rohr den Rauch direkt aus dem Dache der Werkstatt hinaus.

Da bei einer Vorwärmung des Windes auf etwa 180 bis 300° C. nicht nur eine bedeutende Ersparnis von Brennmaterial oder an Arbeitszeit stattfindet, sondern da auch eine reinere Hitze wegen der grösseren und gleichmässigeren Wärme entsteht, so hat man an vielen Schmiedeessen Winderhitzungsapparate angebracht, welche gewöhnlich so angeordnet sind, dass sie Wärme von dem Feuer selbst aufnehmen und an die sie durchströmende Luft abgeben. Entweder liegt zu dem Zwecke ein Luftbehälter in der Brandmauer neben der Feuergrube oder unter dem Feuer (den Boden der Grube bildend), so dass er immer mit einer Seite die Wärme aufnimmt, oder über dem Feuer.

In Bezug auf einige Einzelheiten an dem Schmiedefeuer ist noch folgendes als das Wichtigste zu bemerken. — Um die schnelle Abnutzung der Form zu

verhindern, wird sie oft hohl gegossen, und der innere Hohlraum mit einem durchlaufenden Wasserstrom gekühlt (Wasserform ⁴). — Die Düse des Gebläses schliesst den Hohlkegel in der Form nicht ganz aus, sondern lässt zwischen beiden einen freien Raum, durch den noch Luft mitgerissen wird, und der das Einschlagen der Flamme durch die Düse in den Balg verhindert. — Der Durchmesser der Form Öffnung richtet sich nach der Grösse der Feuer und muss sorgfältig bestimmt werden, damit einerseits keine zu grosse Kohlenverschwendung andererseits auch keine zu geringe Erhitzung stattfindet. Als Anhaltspunkte können dienen 10 bis 15 mm für kleine, 15 bis 20 mm für mittlere und 25 bis 30 mm für grössere Feuer. Ausser der gutgewählten Öffnungsgrösse ist noch eine Regulierung in der Windleitung durch eine Drehklappe oder einen Schieber sehr empfehlenswert. — Besonders sind die Unterwindfeuer²) ausgebildet, indem man sie mit runden ringförmigen Schlitzen, mit Vorrichtungen zum bequemen Abstechen der Schlacken, zur Windregulierung u. dergl. ausgestattet hat. — Für manche Fälle, z. B. beim Brückenbau zum Erhitzen der Niete, für Zwecke des Eisenbahnbaues, beim Legen von Gas- und Wasserleitungen etc. ist es erwünscht, eine Esse leicht an bestimmte Orte bringen zu können. Dann wird sie als Feldschmiede (Fig. 181) eingerichtet und oft auf vier Räder gestellt. — Für besondere Arbeitsstücke werden ebenfalls mitunter besondere Essen gebaut, so z. B. ringförmig für das Erhitzen rund gebogener Gegenstände, Ringe, Radreifen etc. (Rundf euer)³).

Für sehr grosse Arbeitsstücke und solche, welche nicht mit dem Brennmaterial in Berührung kommen dürfen, sind die offenen Feuerstätten nicht mehr anwendbar, sondern es sind, um eine gleichförmige und nicht schädlich wirkende Hitze zu haben, geschlossene mit Flammen zu speisende Räume erforderlich. Diese wegen ihrer Zwecke Glüh- und Schweissöfen (F ourneau ä rechauffer, Four ä souder, Heheciting furnace, Weld-furnace) genannt, gleichen im allgemeinen den S. 83 dargestellten Flammöfen⁴), nur mit dem Unterschiede, dass

sie eine mehr gestreckte horizontale Herdfläche und eine allmählich nach dem Fuchs zu sich senkende Decke (deren Form mit derjenigen einer in der Längsachse

Birne zu vergleichen ist) besitzen, und mitunter viel beträchtlichere Dimensionen haben müssen, z. B. zum Ausglühen der grossen Eisentafeln, die in Bleche verwandelt werden sollen u. s. w.

Ein für den letztgenannten Zweck dienender Ofen, der in Fig. 186 im Längendurchschnitte dargestellt ist, mag hier zur weiteren Erklärung dieser Glühöfen dienen. Man erkennt den Feuerraum mit den Roststäben bei b, mit einer

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Fig. 186.

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1) Dinglers Journ. 187, 417; 204, 125. — 2) Ztschr. d. Y. d. Ing. 1864 S. 449, 451. — Dinglers Journ. 221, 81, 115; 232, 117; 241, 431; 259. 349; 262, 355. — 3) Heusinger, Handb. Bd. 4 S. 197. — Petzholdt, Eisenbahnmaterial. Taf. 20. — Dinglers Journ. 261, 420. — 0 Berliner Verhandlungen, 1861 S. 206. — Petzholdt, Eisenbahnmaterial. Taf. 12, 14, 26. — Wiebe, Skizzenbuch, 1867, Heft 1. — Deutsch. Ind.-Zeit., 1867 S. 12. — Oberstadt. S. 12.

seitwärts eintretenden trichterförmigen Aufgebe- und Schüröffnung c. Die Flamme streicht, durch ein Gewölbe geführt, über die Feuerbrücke d in den, im Grundriss viereckigen Erhitzungsraum A, um von hier durch zwei abwärts steigende Zuglöcher f zu dem Feuerkanal g und weiter in den Schornstein zu gelangen. Ein flaches, allmählich tiefer gehendes Gewölbe überdeckt den Heizraum. Bei m ist der letztere mit einer die ganze Breite einnehmenden Arbeitsöffnung versehen, welche mit einer an Gewichten hängenden Schieberthür verschlossen wird. Um beim Öffnen dieser Thüre eine schädliche Ofenabkühlung zu vermeiden , ist zwischen den Zuglöchern f noch ein kleiner Feuerraum r angebracht, in dem ein kleines Kohlenfeuer unterhalten wird, das die Speiseluft durch mehrere Seitenkanäle n erhält. Der Boden des Erhitzungsraumes ist mit Rippen ss aus Chamotteziegeln als Auflager für die Arbeitsstücke belegt. Der beschriebene Ofen hat etwa 5 m Länge und 2,2 m Breite mit 2,29 qm Rostfläche.

Das Ausglühen mancher Arbeitsstücke muss zur Vermeidung des Abbrandes etc. bei Schmauchfeuer oder bei gänzlichem Abschluss der Luft also auch der Flamme eines Flammofens stattflnden (dünne Bleche, Draht etc.). In solchem Fall werden die sogenannten Gefässöfen benutzt, in welchen die zu behandelnden Gegenstände in Gefässen aus Eisen (Guss- und Schmied-) oder Thon einem Flammofen- seltener einem Windofen-Feuer ausgesetzt werden. Je nach der Form und Grösse der Arbeitsstücke sind die Gefässe von runder, cylindrischer Gestalt (Tiegel, Muffel) oder viereckig kastenförmig und dann aus Platten von Eisen oder Thon zusammengesetzt, oder auch doppelwandig, d. h. ringförmig, wie z. B. zum Ausglühen von Draht in Ringen, wozu man zwei gusseiserne Cylinder so ineinander setzt¹)» dass die Flamme durch den inneren und den äusseren Cylinder geht, wodurch ein gleichmässigeres Ausglühen des Drahtes erfolgt. Zum Ausglühen des Stahls etc. bei der Drahtfabrikation und kontinuierlichem Betriebe sind Retorten, ähnlich denjenigen der Gasanstalten, sehr empfehlenswert. — Die Glühgefässe sind während des Glühens sorgfältig durch Sandabschlüsse oder Lehmverschmierung gegen den Eintritt der Luft zu verwahren.

Ein zum Ausglühen kleiner Metallgegenstände dienender Muffelofen²) ist in Fig. 187 vor Augen geführt. Ein aus Grundplatte aaa, f|förmigen Aufsatz bb und Ansatzstück c mit Verschlussklappe d bestehende eiserne Muffel ruht auf einem Gewölbe gg und wird von Flammen umspült, welche sich in dem Feuerraum B entwickeln, durch die Kanäle eee und f nach oben steigen und dann durch die Füchse kk und den Abzugskanal K abziehen.

Schieber n, n regeln den Abzug derart, dass die Muffel möglichst gleichmässig erwärmt wird.

Als Feuerung dient eine sogenannte Halbgasfeuerung mit Kohleneinwurf C, Schrägrost r, dessen Stäbe sich auf die Stange s stützen,

Aschenfall D und Arbeitsthür t. Das Mauerwerk wird durch Seitenplatten h, h verankert, die Verschlussklappe d durch ein Gegengewicht G ausgeglichen. Das Einsetzen der auszuglühenden Gegenstände, z. B. Patronenkapseln erfolgt in Schalen aus gelochtem Eisenblech. — Bemerkenswert ist auch

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Fig 187.

l) Polyt. Zentr., 1866 S. 825. — Ztschr. d. V. d. lug. 1883 S. 544.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

10

zum Ausglühen kleiner Gegenstände die Anordnung einer Drehscheibe mit vertikaler Achse, welche gleichmässig durch ein Gasgebläse gedreht, an einer Stelle beladen und, nachdem die auszuglühenden Gegenstände das Gebläse passiert haben, an einer anderen Stelle entleert wird. — In einzelnen Fällen wird auch elektrischer Strom zum Ausglühen benutzt²).

II. Von den formgebenden Werkzeugen.

Dasjenige Mittel, welches die Kraft von der Kraftquelle nach derjenigen Stelle des Arbeitsstückes führt, wo sie wirken, d. h. eine Bewegung hervorbringen soll, ist das Werkzeug (Outil, Tool), welches speziell formgebend genannt werden mag, wenn es eine Verschiebung der Körperteil eben gegen einander (eine Deformation, die nicht bis zur Trennung geht) hervorbringt.

Sieht man zunächst von der Grösse und der Art der Bewegung ab, so erkennt man bald, dass die Gestalt und Lage des Werkzeuges auf die Richtung der Kraft, also auch der Verschiebung von grossem Einflüsse sein muss.

Fig. 188.

Setzt sich ein Werkzeug mit einer ebenen Fläche ab, Fig. 188, auf, so wird es unter der Voraussetzung, dass es selbst eine zu dieser Fläche rechtwinklig stehende Bewegung hat, die Moleküle des Arbeitsstückes A in der eigenen Richtung vor sich herschieben, und dieses zunächst komprimieren, wenn es durch eine feste Unterlage L an der fortschreitenden Bewegung verhindert ist. Gleichzeitig wird aus oben ausführlich entwickelten Gründen eine seitliche Ausweichung der Teilchen des Arbeitsstückes, also eine, wenn auch oft geringe, Flächenvergrösserung angestrebt. Diese Flächenvergrösserung wird sich jedoch verschieden äussern, je nachdem die umgebende Metallmasse sie zulässt oder zu verhindern sucht. Ist die über die Ränder des Werkzeuges vorstehende Metallmasse gering, so wird letztere selbst an der Vergrösserung teilnehmen und dadurch das Ganze eine Verbreiterung erfahren. Findet diese Flächenvergrösserung an einer Stelle eines stabartigen Arbeitsstückes statt, so entsteht um den Stab herum eine Wulst (Stauchen, Refouler, Jump, Sed-up). Ist die Metallmasse aber so gross, dass ihr Widerstand ausreicht, diese Bewegung zu verhindern, so wird der komprimierte Teil einen anderen Ausweg suchen. Dieser besteht, wenn

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Fig. 189.

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Fig. 190.

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Fig. 191.

Fig. 192.

die Komprimierung stark genug war und das Arbeitsstück eine gewisse Dimension in der Richtung der Kompression (Dicke) nicht überschreitet, regelmässig in dem Heraustreten aus der ursprünglichen Fläche, in der Bildung sogenannter

Beulen, wie man leicht beim Schlagen mit einem Hammer auf ein Stück Blech erkennen kann. Während bei Anwendung einer ebenen Werkzeugfläche, also nur in der Richtung der Dicke, eine Verminderung der Dimension stattfindet, tritt rechtwinklig dazu eine Dimensionsvermehrung ein. Beide Veränderungen werden in einem gewissen Verhältnisse zu einander stehen, welches sich sofort ändern muss, wenn die Richtung des Werkzeuges oder seine Aufsetzfläche sich ändert. Wie Fig. 189 ohne weiteres erkennen lässt, wird, wenn das Werkzeug mit ebener Fläche unter einem Winkel a sich aufsetzt, eine Zerlegung der Kraft eintreten; so dass nunmehr nur noch V = K sin a zur Kompression, dahingegen ein Teil der Kraft H = K cos a zur Seitwärtsverschiebung verwendet wird. Dieser Erfolg aber bleibt offenbar derselbe, wenn das Werkzeug eine um den Winkel a abgeschrägte Aufsetzfläche besitzt, und tritt nach beiden Seiten ein, wenn zwei schräge Flächen angebracht werden, Fig. 190. Die Kraft K zerlegt sich in die zwei Kräfte Kt und K₂, die, wenn das Werkzeug symmetrisch ist, gleich sind. Diese Kräfte erzeugen sodann längs der Werkzeugfläche an jeder Seite und an jedem Punkte vertikale und horizontale Einzelkräfte, deren Resultierende

V = Kx cos a sowie H = Kj sin a

Cu Cu

Vx = K₂ cos a,

H! = K₂ sin a

sind. Die beiden ersteren bewirken eine Kompression und die beiden letzteren ein Auseinanderziehen (Strecken, Etirer, Drawing).

Ist die Auf setzfläche des Werkzeuges abgerundet, Fig. 191, so findet desgleichen eine Zerlegung der Kraft statt und zwar nach dem Winkel a, den die geometrische Tangente t mit der Achse xx des Werkzeuges einschliesst. Da dieser Winkel sich allmählich ändert, so ist die Grösse der Horizontalkraft und Vertikalkraft an den einzelnen Punkten verschieden; die Wirkung einer cylindrischen Aufsetzfläche besteht auch in einer Komprimierung und Strekung nach zwei Richtungen. — Ist die Aufsetzfläche eine kuglige, so tritt ebenfalls mit einer Komprimierung eine Streckung aber nach allen Richtungen zugleich ein.

Aus dieser Wirkung von vier Aufsetzflächen: der ebenen, keilförmigen, cylindrischen und kugelförmigen ist ohne weiteres die Wirkung anderer konvexer Aufsetzflächen herzuleiten, da sie immer nur Kombinationen jener sind. Desgleichen ist leicht begreiflich, dass wenn die Unterlage, welche den Druck aufnimmt, nicht wie vorausgesetzt wurde ebenflächig und normal zur Druckrichtung, sondern dem drückenden Werkzeuge ähnlich oder kongruent profiliert ist, dieselbe Wirkung haben muss und demnach diejenige des Druckmittels unterstützt.

Ist das Werkzeug an der Aufsetzfläche dahingegen nicht hervortretend sondern eingezogen profiliert, so findet eine solche Verlegung der Normalkraft statt, dass der nach innen tretende Anteil derselben eine Zusammendrückung bewirkt, die ihrerseits wieder in seitlicher Richtung eine Streckung hervorruft, während eine Flächenvergrösserung in der Richtung xy, Fig. v 192, von dem Werkzeuge selbst verhindert wird, gleichviel ob der Querschnitt keilförmig, cylindrisch oder kugelförmig ist. — Auch in diesem Fall kann eine ähnliche Gestalt der Unterlagen die Wirkung unterstützen.

Sowohl bei hervortretenden als eingezogenen Aufsetz- und Unterlage-Flächen drängt sich das Metall vermöge seiner Dehnbarkeit an die Erhabenheiten und Vertiefungen an und behält die auf solche Weise entstandenen Vertiefungen und Erhöhungen, die in ihrer Gesamtheit das Profil des Arbeitsstückes bilden, dessen Mannigfaltigkeit vermehrt wird, wenn zugleich die Kombinierung von Erhabenheiten und Vertiefungen der Unterlage mit hineingebracht wird. —

Wenn jedoch die Unterlage u (Fig. 193) dem Druck Werkzeuge d umgekehrt kongruent ist und das Arbeitsstück nur so zwischen beide genommen wird, dass keine Dimensionsänderungen, sondern allein Profiländerungen eintreten, so wird mittelst der beiden arbeitenden Teile lediglich nur ein Anlegen an das Profil d. h. eine Biegung (Courber, Bend) hervorgebracht.

Fig. 193.

Um nunmehr ein Werkzeug der oben beschriebenen Art zur Wirkung zu bringen, ist vor allen Dingen eine ausreichende Kraft erforderlich, deren Grösse sich lediglich zu richten hat: nach der Dehnbarkeit des Metalles, nach der Grösse der Formänderung, die vorgenommen werden soll, und nach dem sich hierbei einstellenden Widerstande.

Die Grösse der Formänderung wird bemessen durch die Grösse der Aufsetzfläche des Werkzeuges und die Länge einer jedesmaligen Bewegung. Sie ist also offenbar als mechanische Arbeit aufzufassen, deren Kraftfaktor der Widerstand und deren Wegfaktor die Bewegungsgrösse des Werkzeuges ist. Da angenommen werden kann, dass der Widerstand proportional der Fläche ist, so wird, gleiche Bewegungsgrösse des Werkzeuges vorausgesetzt, die Kraft mit der Aufsetzfläche proportional wachsen und abnehmen. — In einem anderen Verhältnisse steht die Kraft zu dem Wege des Werkzeuges. Sie wächst nämlich hierbei nicht nach einer einfachen Proportion, sondern nach einem steigenden Verhältnisse, so dass das Produkt aus dem anfänglichen Widerstande in den Weg noch mit einem Koeffizienten zu multiplizieren ist, der grösser als 1. Die zu einer bestimmten Formänderung aufzuwendende Arbeit ist übrigens noch von anderen Faktoren z. B. der Gleichförmigkeit der Masse, dem Wärmezustande des Arbeitsstückes u. s. w. abhängig und lässt sich demnach ihrer Grösse nach nur von Fall zu Fall ermitteln. Nur wenn zwei geometrisch ähnliche Körper von gleicher materieller Beschaffenheit unter gleichartiger Einwirkung äusserer Kräfte eine Formänderung auf Grund ihrer Bildsamkeit in der Weise erfahren, dass sie stets einander geometrisch ähnlich bleiben, unterliegen die Arbeitsgrössen einem bestimmten Gesetze³), welches heisst: „Die Arbeitsgrössen, welche zu übereinstimmender Formänderung zweier geometrisch ähnlicher und materiell gleicher Körper erfordert werden, verhalten sich wie die Volumen oder Gewichte dieser Körper.“ Nimmt man bei der Arbeit gleiche Wege an, so wird folgende Form für* dieses Gesetz gewonnen: „Die Drucke oder Pressungen, welche zur übereinstimmenden Formänderung zweier geometrisch ähnlichen und materiell gleichen Körper erfordert werden, verhalten sich wie die korrespondierenden Querschnitte oder die Oberflächen dieser Körper.“ Geht man ferner von der Voraussetzung aus, dass einer der Vergleichskörper das Einheitsgewicht = 1 kg besitzt, so gelangt man zu folgender, dritten Form dieses Gesetzes: „Körper bestimmten Materials und bestimmter Form bedürfen zu einer bestimmten Formänderung oder Teilung ein er Arbeitsg rosse, welche gleich ist dem Produkte aus dem Körpergewichte und der für die Gewichtseinheit desselben Materiales bei geometrisch ähnlicher Grundform und übereinstimmender Formänderung benötigten Arbeitsgrösse.“

Aus dem Verhalten der Körper gegenüber der in Rede stehenden Formänderung erklärt es sich auch, weshalb man bei kleinen Aufsetzflächen geringere

Kraft verwendet oder bei vorhandener geringer Kraft kleine Aufsetzflächeu, beziehungsweise kleine Bewegungsgrössen wählt.

Wenn daher so grosse Flächen bearbeitet werden müssen, dass die Bearbeitung aller Teile nicht auf einmal vorgenommen werden kann, so ist diese Bearbeitung nur möglich durch Wiederholung einer gewissen Arbeitsquantität oder Arbeitseinheit, und zwar entweder in sehr bemerkbaren Intervallen oder ohne bemerkbare Intervallen (kontinuierlich), wobei ferner entweder das Arbeitsstück festliegen und das Werkzeug sich entsprechend vorbewegen, oder das Arbeitsstück sich dem Werkzeuge nähern, oder beides zugleich eintreten kann!

In manchen Fällen jedoch werden

Die Kraft selbst kann desgleichen in verschiedener Art zur Anwendung gebracht werden: als stossende, schlagende mit plötzlichem Einflüsse, als drückende oder ziehende mit langsamer Wirkung. Im ersten Fall tritt die Bearbeitung mit sehr bemerkbaren Intervallen ein, im letzteren Fall dahingegen ist sie stetig. — Mehrere Gründe sprechen entschieden für die drückende oder ziehende Kraft. Vornehmlich ist es der Zeitgewinn und der geringe Arbeitsverlust, welche diese Art der Kraftanwendung auszeichnet. Die Stetigkeit der Formveränderung fordert nicht nur die Arbeit an und für sich rascher, sondern sie hat in allen Fällen, wo eine Erhitzung des Materials die Arbeit unterstützt, den Vorteil während einer Erhitzung (Hitze, Chaude, Hcat) eine grössere Formänderung zu bewirken, also an Hitzen, demnach an Brennmaterial, Abbrand, Zeit und Transport zu sparen. Mit Ausnahme weniger Fälle bedarf aber diese Art der Kraftanwendung grösserer und sowohl in der Herstellung als im Betriebe kostspieliger Anlagen. — Die stossende Kraft dahingegen verbraucht wegen der Zeiträume, die zwischen den einzelnen Schlägen liegen, mehr Zeit, daher mehr Hitzen, Abbrand und Transport-Arbeit, um dieselben Erfolge zu erzielen, und führt ausserdem noch einen bedeutenden ArbeitsVerlust durch den Stoss herbei. Sie kann aber im allgemeinen mit geringeren Hilfsmitteln ohne grosse und teuere Anlagen hervorgebracht werden, auch, trotz der Nachteile, zur Erlangung der Stosskraft grosse Anlagen gemacht. Weil man mit Hilfe stossender Massen gewisse Arbeiten aufs Bequemste ausführen kann, so wird die Stosswirkung ebenso oft angewendet als die Druckwirkung.

Die Gewalt eines Schlages ist zu bemessen nach der lebendigen Kraft

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— , welche eine Masse M besitzt, die sich mit der Geschwindigkeit v bewegt.

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Sie ist demnach nur durch eine bewegte Masse zu erzeugen und proportional dieser Masse sowie dem Quadrate ihrer Geschwindigkeit. Aus dieser bekannten Beziehung folgt die Thatsache, dass mit einer kleinen Masse dennoch ein kräftiger Schlag ausgeübt werden kann, wenn man ihr nur die entsprechende Geschwindigkeit erteilt. Diese Thatsache ist hier deshalb von grosser Wichtigkeit, weil man, ohne zu bedeutenden mechanischen Mitteln zu greifen wohl im stände ist, geringerer Masse eine bedeutende Geschwindigkeit zu geben, nicht aber grosse Massen in Bewegung zu setzen. Ausserdem ist noch zu berücksichtigen, dass in der Regel die stossende Masse sich in der Richtung der Schwerkraft bewegt und daher auch durch diese noch eine Beschleunigung erfährt.

Das deformierende Werkzeug kann nun entweder selbst in Bewegung gesetzt werden und durch die aufgenommene lebendige Kraft die formändernde Wirkung ausüben, oder es kann auf dem Arbeitsstücke stehen und die Gewalt einer anderen stossenden Masse auf das letztere übertragen.

A. Hammer und Amboss.J)

1. Handhammer und Amboss. Sei es nun, dass die stossende Masse das Werkzeug selbst ist oder dass sie nur eine gewisse lebendige Kraft auf ein anderes Werkzeug übertragen soll: in beiden Fällen erhält sie die Bewegung entweder durch die Arbeiterhand oder eine Elementarkraft. Im ersten Fall bedarf die Masse zum bequemen Halten mit der Hand einer Handhabe, welche gewöhnlich aus einem Stiele, selten aus einem ringartigen Griffe besteht. Diese Verbindung bildet das Werkzeug, welches kurzweg Hammer (Marteau, Hammer) genannt wird und nicht nur durch die verschiedene Gestaltung, sondern auch durch den Gebrauchswechsel eines der wichtigsten Werkzeuge ausmacht.

Der Hammer ist ein prismatisch pyramidales Eisen- oder Stahlstück, welches zwei stählerne, genügend harte Aufsetzflächen besitzt und mit einem, gehörig mit Keilen befestigten, durch den Schwerpunkt gehenden Stiel versehen ist. Die Aufsetzfläche nennt man die Bahn (Table, Face), wenn ihre Grösse beträchtlich und ihre Gestalt daher ganz oder beinahe quadratisch oder kreisförmig ist; sie heisst dagegen Finne (Pinne, Panne, Pane), wenn sie im Verhältnisse zur Länge schmal ist.

Fig. 194.

Gewöhnlich besitzt der Hammer eine Bahn a und eine Finne b, Fig. 193. Die Bahn ist quadratisch oder rund und etwas konvex, selten ganz eben oder konkav; in einzelnen Fällen ist sie cylindrisch, kugelförmig, auch oval und viereckig mit abgenommenen Ecken (8 eckig), Die Finne ist in der Regel ein Cylinder-abschnitt, der rechtwinklig zum Stiele steht. Nur vereinzelt kommen Finnen mit ebener Fläche, linienartig, in der Länge konkav gekrümmt und parallel zum Stiele vor. — Die Grösse der Hämmer liegt dem Gewichte nach zwischen 0,1 und 10 kg. Die Hämmer bis zum Gewichte von etwa 2,5 kg werden mit einer Hand regiert und zwar an ovalen bis 0,4 m langen Stielen. Die grösseren im Gewichte von 3 bis 10 kg haben einen etwa 0,8 m langen Stiel, um mit zwei Händen bequem geführt werden zu können.

Je nach Grösse, Gestalt, Bestimmung und Führung besitzen übrigens die Hämmer verschiedene Namen, deren wichtigste (abgesehen von den Hämmerchen der Uhrmacher, Gold- und Silberarbeiter etc.) hier zusammengestellt werden mögen :²)

Schmiedehämmer 1 bis 2,5 kg (Handhammer, Bankhammer, Marteau d’ötabli, M. ä main, Bench-hammer Hand-Jiammer); 3 bis 10 kg (Zuschlaghammer, Vorschlaghammer, M. ä deux mains, Sleclge-hammer). Steht die Finne parallel zum Stiele, so heisst der Hammer Kreuzschlag.

Ab sch licht ha mm er, PI an i er h ammer (M. ä planer, Planishing-hammer). Zwei wenig konvexe Bahnen, entweder kreisrund, quadratisch oder länglich viereckig.

Abpinnhammer, Abbindhammer. Zwei schmale, abgerundete, quer gegen den Stiel stehende Finnen.

Aufziehhammer, Schweifhammer. Zwei lange, abgerundete, quer gegen den Stiel stehende Finnen.

Büchsensiekenhammer. Zwei schmale, quer gegen den Stiel stehende Bahnen, mit je einer cylindrischen Rinne.

■ ) Oberstadt, S. 14. — 2) Karmarsch-Hartig, Mechan. Technologie, S. 359.

Finnhammer, Aufziehhammer. Eine kreisrunde, etwas konvexe Bahn mit einer cylindrischen Finne.

Flächenhammer. Zwei flache, quadratische oder kreisförmige Bahnen. Glanzhammer, Polierhammer (M. ä polir, Polishing-hammer). Eine flach kugelförmige Bahn.

Gleich ziehh am mer, Spann ha mm er (M. ä dresser, Stretching-hammer).

Eine oder zwei kreisförmige, sehr flache Bahnen.

Schärfen hammer. Zwei gerade Finnen, die eine stumpfschneidig, dieandere flach. Schlichthammer, Ausschi ichth am mer. Eine stark gewölbte Bahn. Siekenhammer (M. ä soyer, M. ä suage, Seam-hammer, Creasing-hammer).

Zwei abgerundete, quer gegen den Stiel stehende Finnen. Tellerhammer,Fusshainmer, Krughammer (M.äbouge, Chasing-hammer, Swelling-hammer). Zwei cylinderartig abgerundete, quer gegen den Stiel stehende Bahnen.

Treib hammer, Tiefhammer, Knopfhammer (M. ä emboutir, Chasing-hammer). Zwei konvex halbkugelige Bahnen.

Mitunter gebraucht auch der Metallarbeiter Hämmer aus weicherem Material, um bei deren Anwendung entweder bereits vorhandene Ausarbeitungen möglichst zu schonen (Montierhammer, (Massette pour le montage), oder um z. B. bei dünnen, weichen Metallen (Blechen), die sonst durch das Schlagen entstehende Härte (Hartschlagen, Ecrouissement, Hammer-hardening) zu vermeiden. Dann werden die Hämmer (Schlägel, Maillet, Mottet) aus hartem Holze (Buchsbaum, Pockholz, Weissbuchen, Kornellkirsche) oder Horn, gepressten Lederstücken, Elfenbein oder endlich aus weichen Legierungen (weicher Bronze, Messing, Zinn mit Blei etc.) hergestellt.

In sehr wenigen Fällen ist das Arbeitsstück so beschaffen, dass es ohne Unterlage mit dem Hammer bearbeitet werden kann. In anderen Fällen dient (wie oben näher gezeigt) die Unterlage als Gegenwerkzeug sogar mit zuf Formgebung. Deshalb gehört zum Hammer eine Unterlage, deren Hauptzweck immer in einer Unterstützung des Arbeitsstückes und in der Aufnahme der lebendigen Kraft des Hammers, soweit diese nicht zur Deformation verwendet wird, besteht und im allgemeinen Amboss (Enclume, Anril) genannt wird. — Damit der Amboss eine sichere Lage hat und durch die Aufnahme der schnell aufeinanderfolgenden Stösse nicht ins Schwanken gerät, ist zunächst sein Gewicht in ein bestimmtes Verhältnis zum Gewichte des Hammers zu bringen, sodann seine Aufstellung möglichst stabil zu machen. Zu seiner Herstellung ist ein Material zu wählen, welches ausser grosser Dauerhaftigkeit einen gewissen Grad von Elastizität besitzt, damit die Schläge womöglich auf den Hammer so zurückwirken, dass sie dem Arbeiter das Aufheben desselben erleichtern.

Das Gewicht des Ambosses ist stets grösser als das Gewicht des darauf fallenden Hammers. Wenn bei Uhrmachern, Kleinmechanikern u. s. w. das Gewicht daher oft kaum 0,5 kg beträgt, so steigt dasselbe zum Gebrauche für Schlosser und Schmiede (Schmiedeambosse) von 40 bis 300 kg. Kleinere Ambosse kommen beim Nagelschmied (20—40), Feilenschmied (50—100 kg) u. s. w. vor.

Der Hauptkörper des Ambosses wird in der Regel aus Schmiedeisen hergestellt und zum Zwecke der entsprechenden Härte und Elastizität mit einer 10 bis 30 mm dicken, gehärteten und gelb angelassenen Stahlplatte belegt. Diese Platte bildet zugleich mit der Oberfläche die Bahn (Ambossbahn, Table, Face), die bei den grösseren Ambossen länglich viereckig, bei den kleineren quadratisch, in anderen Fällen rund, elliptisch, länglich, spitz zulaufend u. s. w. geformt und selten ganz eben, gewöhnlich etwas konvex ist. — Kleine Ambosse stellt man oft ganz aus Stahl her. — Die Verwendung das Gusseisens ist nur zulässig, wenn die Bahn ebenfalls aus einer dicken Stahl-platte gebildet wird.

Je nach der Grösse des Ambosses ist die feste Anbringung derselben verschieden. Kleine Ambosse, Fig. 195, haben eine pyramidale Verlängerung a (Angel), mit welcher sie in den Werktisch oder einen aufrecht stehenden Holzklotz eingesteckt werden oder sind mit einer Schraubzwinge wie bei einem kleinen

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Fig. 195.

Fig. 196.

Schraubstocke versehen. Grössere Ambosse, Fig. 196, werden standfest genug, wenn die untere Fläche etwas verbreitert und so ausgehöhlt wird, dass nur die vier Ecken auf-I ruhen. Gegen das seitliche Verschieben wird dann noch in der Ambossunterlage B (A m -I bosstock, Chabotte, Stock) ein eiserner | Zapfen b eingeschlagen, der in eine ent-J sprechende Öffnung des Ambosses passt. Als Ambosstock, welcher angebracht werden muss, damit der Amboss in einer bequemen Höhe steht, dient ein starker Holzklotz, der oft 1,5 bis 2 m lang ist und in die Erde eingegraben wird.

Dieser gewöhnliche Schmiedeamboss und die kleinen Ambosse mit ihren flachen viereckigen Bahnen sind für viele Arbeiten zu unbequem und darum oft durch andere ambossähnliche Werkzeuge zu ersetzen. — Dazu gehört zunächst das Sperrhorn (Sperrhaken, Bigorne, Beak-iron), Fig. 197, ein kleiner würfelförmiger Amboss Ja mit zwei seitwärts angebrachten Verlängerungen (Hörner, Bec, Corne, Beak) b und c, wovon b im Querschnitte

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Fig. 197.

Fig. 198.

Fig. 199.

rund, c viereckig ist. — Sehr oft sitzen auch solche Hörner au dem kleinen Amboss Fig. 195 und am Schmiedeamboss, der dann Hornamboss genannt wird : Fig. 198.

Beim Kupferschmied heisst der Amboss: Hammeramboss, Schlagstock; der in Fig. 195 dargestellte Amboss führt auch den Namen Schlag-stöckchen. — Der Liegamboss ist eine an beiden Enden aufwärts gebogene Stange, deren aufgebogene Teile die Ambosse ersetzen. — Wenn die Ambosse Bahnen haben, welche zur Ausbildung der Form wesentlich beitragen sollen und demnach mit den verschieden gestalteten Hämmern S. 150 korrespondieren, so werden sie gewöhnlich Stock (Tas, Stake) genannt. Treibstock oder Poliers tock (Tas ä planer, Bl anishing-stäke) sind glatte, oder polierte Schlag-stöckchen. Bei der Benutzung der Stöcke ist ein häufiges Auswechseln unvermeidlich, welches oft durch das Einspannen in den Schraubstock vorgesehen wird. Sehr zweckmässig ist aber für eine grössere Anzahl Stöckchen ein besonderer Träger, der auch geeignet ist, das Stöckchen in Vertiefungen einzuführen. Fig. 199 stellt einen solchen Träger (Einsatzeisen, Geissfuss, Pied de biche, Horse) dar. Derselbe besteht aus dem Schaft mit der Angel, dem Ambosse und dem Stöckchenhalter.

Hat das Sperrhorn ein spitz konisches und ein stark verjüngtes Horn, so heisst es Schweifstock oder Schweifhorn.

Da die Grösse der Deformation eines

2. Meclmnisehc Hämmer¹).

Arbeitsstückes von der lebendigem Kraft abhängt, die (mit einem stossenden Werkzeuge) bei derselben verwendet wird, so hört bei einer gewissen Grenze die . Möglichkeit, eine genügende Formänderung durch den von einem Menschen geschwungenen Hammer hervorzubringen, auf: — da ferner bei z. B. den Vorschlaghämmern beide Hände eines Arbeiters allein zur Führung des formgebenden Werkzeuges in Thätigkeit sind, so ist ein zweiter Arbeiter zum Halten des Arbeitsstückes notwendig, wenn dieses, wie gewöhnlich geschieht, dem Werkzeuge zugeschoben wird; und da es endlich dem Arbeiter auch mit dem einfachen Handhammer sehr schwer wird, genau und vorschriftsmässig eine Stelle zu treffen: so ist es erklärlich, weshalb man in vielen Fällen mechanische Vorrichtungen zur Bewegung der Hammermasse an wendet, da man mit denselben nicht nur eine bequemere Ausnutzung der Menschenkraft, sondern auch die Verwendung anderer Kräfte und eine sichere Führung des Werkzeuges ermöglicht.

Die Bahn eines Stiel-

Diese mechanischen Hämmer können entweder den gewöhnlichen Handhämmern nachgebildet, d. h. mit einem seitwärts stehenden Stiele versehen sein, der einen festen Drehpunkt hat, welcher dem Armgelenk des Arbeiters entspricht, und wodurch der Hammer eine Bogenbewegung ausführt; oder sie können feste Leitungen besitzen, in welchen sie zum Gleiten in einer geradlinigen Bahn gezwungen werden. Die ersteren könnte man Stielhämmer, Hebel hä mm er (Marteau ä levier, Lever-hammer), die letzteren ßahmen-hämmer (Marteau pilon, Stamp-hammer) nennen, hannners kann wegen der Kreisbewegung nur in einer Lage parallel mit der Ambossbahn sein, während dahingegen die Bahn eines Rahmenhammers stets sich und der Ambossbahn parallel bleibt. Hiernach ist die Einteilung der mechanischen Hämmer in Winkelhämmer und Parallelhämmer

umsomehr gerechtfertigt, als z. B. eine Stopfbüchsenführung doch wohl nicht eine Rahmenführung genannt werden kann.

a) Winkelhämmer. Das Charakteristische eines Winkelhammers ist ein Hammer (Hammerkopf, Tete, Hammer-head) mit seitwärts stehendem Stiele (Helm, Hammerhelm, Manche, Shaft, Helve), mit dem er um einen horizontalen Zapfen bewegt wird. — Je nach dem Angriffspunkte der Kraft unterscheidet man:

Stirnhammer (Marteau frontal, Front hammer), wenn der Angriffspunkt am Hammerkopf oder etwas über demselben hinaus liegt.

Brusthammer (Aufwerfer, Marteau ä soulveement, Lift-hammer),

wenn

der Angriff zwischen dem Hammerkopf und dem Drehzapfen erfolgt und

Schanzhammer (Marteau ä queue, Martinet, Maca, Tilt-hammer, Tail-Jiammer), wenn der Angriffspunkt jenseits des Drehzapfens sich befindet. In den beiden ersten Fällen ist der Stiel demnach ein einarmiger, beim Schwanzhammer ein zweiarmiger Hebel.

Diuglers Journ. 273, 11; 288, 48; 289, 294; 297, 295,

!) Hauer, J. von, Hüttemvesemuaschinen, Wien 1867 S. 153. — Weissbach, Lehrbuch der Iugenieure und Maschineu-Mechanik. Th. 3 S. 1227. — Wiebe, Maschinenbauumterialien 2. Abt. S. 379.

Die Bewegung der grossen Winkelhämmer wird fast ausschliesslich durch Wasserräder (Wasserhämmer), seltener durch eine Dampfmaschine hervorgebracht, und zwar im ersten Fall vermittelst einer Welle (Hammerwelle) mit Daumen oder Hebeköpfen (Cames, Poncets, Arms, Knobs), die an einem Ringe (Wellkranz) der Welle sitzen und an entsprechender Armierung (Streichblech) des Hammerhelms angreifen.

Zur bequemen Anbringung

Beim Aufwerfen eines solchen Hammers ist es sehr zweckmässig zur Verkürzung der Schlagdauer die Hammerbewegung sofort, nachdem der Helm von dem Daumen verlassen wird, zu hemmen und zwar durch eine Prellvorrichtung (Rei t el, Rabat, Rabbit, Recoil, Spring-beam), die federnd nachgiebt und dadurch zugleich die aufgenommene lebendige Kraft wieder durch Zurückwerfen des Hammers nützlich verwertet. Der Reitel ist entweder ein über dem Helm liegender elastischer Balken oder eine passend, z. B. beim Schwanzhammer unter dem Schwanz, angebrachte Feder, der Zapfen sitzt auf dem Helm ein Ring (Hammerhülse, Bogue, Hurasse, Hirst, Helve-ring), der an den zwei gegenüberliegenden Seiten die Zapfen (gewöhnlich Kugelzapfen oder Spitzzapfen) trägt.

Ein besonderes Gewicht ist auf eine gute Anordnung des Ambosses zu legen. Derselbe besteht in der Regel aus zwei Stücken, dem eigentlichen Ambosse aus Schmiedeeisen mit verstählter Bahn und der Chabotte (Chabotte, Anvils bed, Anvil-block) aus Gusseisen, in welche der Amboss mit einem Schwalbenschwanz eingeschoben und festgekeilt wird. Die Chabotte findet sodann wieder in dem Ambosstocke ihre Befestigung, der zur Vermeidung von Bodenerschütterungen nicht nur tief in die Erde hineingehen, sondern auch von dem Teile, der den Hammer aufnimmt (Hammergerüst, Ordon, Hirst-frame), getrennt sein soll.

Der Hammerkopf wird sehr häufig aus Gusstahl dargestellt und je nach seiner Bestimmung mit einer cylindrischen, flachen oder kugeligen Bahn versehen. Sein Gewicht ist sehr verschieden und liegt zwischen 30 und 300 kg. Desgleichen richtet sich die Zahl der Hübe nach Konstruktion, Zweck und Gewicht, wie folgende kleine Tabelle beweist.

Schwanzhammer Aufwerf hammer Stirnhammer

Gewicht in kg

50 bis 300 200 3000

Zahl d. Schläge p. M. 100 bis 00

Hubhöhe in m.

700

80

i-*

0,15 bis 0,5

0,5

7000

40

70

0,3

0,6

0,45.

Die Winkelhämmer sind mit Ausnahme des Schwanzhammers fast nur noch bei der Darstellung des Eisens, zum Luppenschmieden, Zängen etc. im Gebrauche.

Wenn zwar auch der Schwanzhammer in seiner althergebrachten Bauart immer mehr und mehr durch mechanisch vollkommenere Hämmer verdrängt wird, so ist doch seine Anwendung, namentlich in wasserkraftreichen Gegenden, noch für die weitere Verarbeitung von Bedeutung. Daher folgt hier eine Beschreibung desselben mit Hilfe der Fig. 200. Der Hammerkopf K sitzt auf dem Helm H, der in dem Gestelle bei G um Spitzzapfen schwingt und zwar infolge des Aufschlagens von Däumlingen d, die auf einer Scheibe oder Welle sitzen, die eine Drehbewegung von einer Elementarkraft, und durch ein Schwungrad S die entsprechende Regelmässigkeit erhält. Das Gestell ist aus Gusseisen und auf ein Balkenfundament F gelegt, vor dem sich dann die Chabotte B mit dem Ambosse A befindet. Als Prellvorrichtung ist ein elastischer Puffer bei e angebracht, gegen den das eine Helmende schlägt. — Die Absicht, den Schwanz-hammer durch eine Dampfmaschine und Transmission in Betrieb zu setzen,

hat eine grosse Zahl Konstruktionen hervorgerufenx). Sowohl oszillierende und stillstehende Maschinen, als auch Riemenbetrieb sind zur Anwendung gekommen. — Eine Einrichtung bezweckt besonders den Ersatz eines Zuschlägers beim Schmieden und ist so augeordnet, dass der Hammer nicht nur unter beliebigem Winkel gegen die Ambossfläche gestellt, sondern auch um eine vertikale Achse zur Bedienung einer Anzahl im Kreise stehender Ambosse gedreht werden kann ( Dampfzuschl äge r, Frappeur ä vapeur, Steam-striJcer)²). Für kleinere Gegenstände und in dem Fall, wo ein Arbeiter sowohl die Schläge ausführen als das Arbeitsstück halten und schieben muss, hat man die Winkelhämmer zum Treten eingerichtet (Tritt ha. mm er, Fusshammer, Oliver) und zwar gewöhnlich so, dass der Hammer durch eine Feder gehoben und durch einen Fusstritt niedergeschnellt wird. Diese Hämmer sind namentlich deshalb höchst zweckmässig, weil der Hammerkopf immer genau auf eine Stelle fällt.

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Fig. 200.

Fig. 201.

In Fig. 201 ist ein solcher Hammer in seiner einfachsten Konstruktion dargestellt. Der Hammer A sitzt an dem Stiele B, der mit einer horizontalen Querachse verbunden ist, welche sich zwischen Spitzen a oder mit Zapfen in Lagern dreht. An derselben Achse sitzt noch ein Hebel c, der zwei Stangen aufnimmt: eine b, welche den Hebel mit dem Fusstritte F und die zweite d, die denselben mit einer an der Decke sitzenden Holzfeder G. verbindet. In dieser Stange d ist ausserdem noch eine Schraubenstellung H angebracht, um die Federkraft der Feder G zu regulieren. Als Amboss wird ein gewöhnlicher Schmiedeamboss mit Ambosstock S verwendet. — Abänderungen dieses Hammers, dessen Wirkung sehr gerühmt wird, bestehen namentlich in der Verwendung von Stahlfedern, die dann gewöhnlich in dem Gestelle angebracht sind³). — Sehr beachtenswert erscheinen kleine Schwanzhämmer mit Parallelführung des Hammers, Hubverstellung und Exzenter-Antrieb⁴).

b) Parallelhämmer. Nicht allein der bei den Winkelhämmern vorhandene Umstand, dass es zwischen Hammer und Ambossbahn nur eine Stellung giebt, bei der zwei Auflegeflächen des Arbeitsstückes parallel bearbeitet werden können, sondern auch die beschränkte unveränderliche Hubhöhe, wodurch die Winkelhämmer nicht zur Bearbeitung dicker Gegenstände geeignet sind, weil

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1873 S. 522. — Hoyer, Ausstellungsbericht S. 15.

1) Polyt. Zentralbl. 1870 S. 247; 1872 S. 1334. — Zeitsclir. d. Y. d. lug. 1886 S. 544. — Dinglers Journ. 238, 289; 240, 428. — 2) Polyt. Zentralbl. 1873 S. 1134. — Engineering 1873 S. 182.

Dinglers Journ. 272, 573. — :>) Dinglers Journ. 281, 277. — 4) Deutsche Ind.-Zeitung 1885 S.405,

mit der Zunahme der Dicke die Hubhöhe abnimmt, was gerade umgekehrt sein sollte, haben die Konstruktion derjenigen Hämmer veranlasst, welche, ausser dem Parallelismus der Hammer- und Ambossbahn in jeder Stellung, in der Regel auch eine solche Veränderung der Hubhöhe zulassen, dass diese dem Arbeitsstücke etc. angepasst werden kann.

Die Parallelhämmer bestehen dem Wesen nach aus einem Hammerkopf, der sich gewöhnlich in vertikalen Führungen bewegt (Vertikalhammer, Marteau vertical, Ham), durch eine mechanische Vorrichtung gehoben und durch die Schwerkraft, oft durch andere Kraft unterstützt, zum Niederfallen veranlasst wird. — Die Hauptbestandteile dieser Hämmer sind demnach: der Hammer und dessen Führung, die Hebevorrichtung nebst ihrer Verbindung mit dem klammer, der Amboss und das Gestell, welches alle Teile vereinigt.

Der Hammerkopf (Tete, Head) ist nur bei den kleinen Hämmern aus einem Stücke (Schmiedeisen verstählt oder Stahl) gebildet, bei grösseren aus einem gusseisernen Klotze (Hammerklotz, Bär, Mouton, Pilon, Block) mit eingeschobenem und festgekeiltem Kopf. Er wird je nach der Grösse an einem oder an zwei Führungslinealen (Rahmen) oder nur in einer Art Stopfbüchse geführt.

Das Hebzeug des Parallelhammers ist entweder eine Dampfmaschine, welche über oder unmittelbar neben dem Hammerklotze steht und direkt mit ihm verbunden ist, oder eine Transmission, weshalb man hiernach die Hämmer wieder in Dampfhämmer und Transmissionshämmer einteilen kann.

Der Dampfhammer (Marteau ä vapeur, Steam-hammer⁴) ist nicht nur für grössere Deformationsarbeiten unentbehrlich, sondern auch für kleinere Arbeiten von der grössten Wichtigkeit geworden. Ursprünglich von Nasmyth in der einfachsten Weise konstruiert, nämlich durch direkte Verbindung des Hammerklotzes mit der Kolbenstange eines vertikal darüber gestellten Cylinders, in welchem unter den Kolben tretender Wasserdampf denselben hob, während der Niedergang durch die Schwerkraft bewirkt wurde, hat der Dampfhammer fast alle Wandlungen mit durchgemacht, welche die Dampfmaschine selbst erfahren hat. — Zunächst lag es nahe, die ursprünglich zum Öffnen und Schliessen der Dampf kanäle angewandte Handsteuerung durch eine automatische (Selbststeuerung) zu ersetzen (Dampfhämmer mit Hand- und Selbststeuerung). — Sodann traf man die Einrichtung, den Dampf nicht nur zum Heben, sondern auch zum Nieder werfen des Hammerklotzes zu verwenden (Dampfhämmer mit Unterdampf allein und mit Oberdampf).

Das Gestell war bei den ersten Hämmern fast immer zweibeinig, später wurden, namentlich für kleinere Hämmer, einbeinige Gestelle angeordnet, weil der Amboss dann von drei Seiten zugänglich ist (Dampfhammer mit zwei-und einseitigem Gestelle).

Eine der wichtigsten Rücksichten bei der Konstruktion der Hämmer ist ihre Stabilität, die so gross als irgend möglich sein soll. Deshalb sind gerade hier die Bestrebungen, den Schwerpunkt der Masse möglichst tief zu legen, beachtenswert.

Die Höhe des Hammers hängt aber wesentlich mit ab von

der Fallhöhe des Bären und von dieser wieder die Stosskraft. Was man also an Höhe verliert und dadurch an Stabilität gewinnt, geht an Wirkung verloren: dieselbe Stosskraft kann dann unter sonst gleichen Verhältnissen nur durch grössere Fallmasse oder durch höhere Dampfspannung wiedergewonnen werden, wenn der Hammer ^mit Oberdampf ausgestattet ist. In Rücksicht auf die Stabilität'kann man^die folgenden Systeme als die wichtigsten aufstellen:

1. Fig. 202 A. Nasmjyth. Bei diesem Systeme liegt der Dampfcylinder A auf dem Gestelle fest. Der Hammerklotz B gleitet zwischen zwei Führungen ff und ist durch eine dünn'.e Stange C mit dem Kolben D verbunden. Bezeichnet man die Hubhöhe mitjTi, die Länge der Klotzführung mit 1, die Länge des

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Fig. 202.

Ansatzes an dem* Klotzef bis" zur Hammerbahn mit lx, die Länge der Stopfbüchse mit 1₂ und das obere Dampfcylinderstück über den Löchern mit i₃, so ist die Gesamthöhe über der Ambossbahn

H = 2 h -j- 1 -f- li -{- i₂ -j-■ 1₃.

2. Fig. 202. B. Nillus. Hier hängt der Cylinder A mit dein oberen Ende zwischen den zwei Gestellteilen. Der Hammerklotz B, welcher durch die dünne Kolbenstange C mit dem Kolben D verbunden ist, bildet mit seinem oberen Teile einen Hohlcylinder, welcher beim Aufgang den Dampfcylinder umschliesst und an ihm geführt wird. Unter Beibehaltung der obigen Bezeichnungen ist

H — 2 h —|— lx —J— 1₂ —j— 1₃,

weil nämlich die Länge 1 wegfällt, indem das Material in der Hohlcylinder-wand sitzt.

3. Fig 202. C. Voisin. Bei diesem Systeme liegen zwei Cylinder A, A1 nebeneinander, so dass der Hammerklotz B sich zwischen denselben bewegt. Derselbe ist mit den zwei Kolben durch eine Stange G, eine Traverse F und die zwei Kolbenstangen CCX verbunden. Die Gesamthöhe ist also

H = 2 h —]— lj^ —)— 1₂ —{— 1₃.

4. Fig. 202. D. Morrisson. Dieser Hammer hat zunächst einen zwischen den Gestellteilen sitzenden Cylinder A. Die Verbindung des Hammerklotzes B mit dem Kolben D wird durch eine dicke. Kolbenstange C vermittelt, welche zugleich durch den oberen Cylinderdeckel geht und demnach in zwei Stopfbüchsen Führung bekommt. Indem dadurch das Gewicht des Klotzes zum grössten Teile in diese Stange gebracht ist, fällt wie bei dem Systeme Nillus ein grosses Stück der Klotzlänge 1 weg. Die ganze Höhe ist

H = 2 h —|— 1 —}— lj —(- 2la.

5.    Fig. 202. E. Daelen. Der Cylinder A liegt hier auf dem Gestelle. Der Hammerklotz B hat wie bei Morrisson eine dicke Stange C zur Verbindung mit dem Kolben D. Hier beträgt die Gesamthöhe

H — 2h -f- 1 -j- lt -J- 1₂.

6.    Fig. 202. F. Condie. Dieses System unterscheidet sich von allen vorhergehenden dadurch, dass der Kolben D festhängt, während der Dampfcylinder A zugleich die fallende Masse ausmacht. Der Hammerkopf bildet daher einen Teil des Cylinders A, welcher letzterer zwischen den Gestellteilen geführt wird. Die Gesamthöhe dieses Hammers über der Ambossbahn ist also

H == 2 h —f— lx —|— 1₂.

Man erkennt aus dieser Zusammenstellung leicht, welches System bei gleicher Fallhöhe und sonst gleich grossen Teilen die geringere Gesamthöhe hat und also in Bezug auf Stabilität den Vorzug verdient.

Ausser der Stabilität ist jedoch noch von besonderer Wichtigkeit die Haltbarkeit der Konstruktion und eine gute Anordnung in Bezug auf die Ausnutzung des Dampfes etc., auf bequemes Handhaben, auf schnelle Wirkung etc. — Was die Haltbarkeit anbetrifft, so hat die Erfahrung herausgestellt, dass die Hämmer mit einem und zwar feststehenden Cylinder die dauerhaftesten sind, weshalb die Systeme Nillus, Voisin und Condie immer weniger zur Anwendung kommen, und dass die Systeme Nasmyth, Morrisson und Daelen besonders bevorzugt werden.

Bei Anlage der Steuerung ist zu berücksichtigen, dass die Hubhöhe des Hammers nicht konstant sondern veränderlich sein muss, da nicht nur verschieden dicke Arbeitsstücke verschiedene Hubhöhe verlangen, sondern da auch bei jedem Schlage die Hubhöhe um soviel zunimmt, als die Dicke des Arbeitsstückes abnimmt. Ferner ist die Gewalt des Schlages zu bemessen nach der Grösse der zu erzielenden Deformation und also während der Arbeit beständig zu ändern. — Deshalb wird eine Selbststeuerung ziemlich kompliziert; in allen Fällen wird der Hammer aber so einzurichten sein, dass man auch mit der Hand die Steuerung regieren kann; darum wTird die Selbststeuerung immer mehr durch Handsteuerung verdrängt. — Besitzen die Hämmer einen sehr schnellen Gang (Schnellhämmer) oder eine ziemlich konstante Hubhöhe, so ist Selbststeuerung notwendig, beziehungsweise sehr vorteilhaft.

Als Steuerapparat kommt der Schieber, das Ventil, der Kolben und der Hahn in Anwendung. Diese Apparate müssen sich, wenn die Steuerung leicht mit der Hand bewirkt werden soll, möglichst leicht bewegen lassen; deshalb eignen sich besonders für Handsteuerungen die leicht beweglichen Doppelsitzventile. Hähne, Schieber, Kolben sind jedenfalls entlastet anzuwenden.

Die auffliegende Hammermasse muss, wenn die Bewegung über eine gewisse Geschwindigkeit hinausgeht, geprellt werden. Dies geschieht entweder durch Federn, Luftpuffer oder Dampfpuffer. Bei der Luftprellung besitzt der Dampfcylinder (Fig. 202 A) in einiger Entfernung vom Deckel eine Reihe Löcher, durch welche die atmosphärische Luft eindringt oder entweicht, je nach der Bewegungsrichtung des Kolbens. Beim Ende des Hubes verschliesst der aufsteigende Kolben diese Löcher und komprimiert die über demselben befindliche Luft, wodurch das Aufsteigen begrenzt und der Fall beschleunigt wird.

Wenn anstatt Luft Dampf durch eine Öffnung in den oberen Raum des Cylinders tritt, und vom Kolben eingescblossen wird, so entsteht die Dampfprellung (Dampfpuffer). Hierin liegt der Übergang zu der doppelwirkenden Maschine (Marteau a vapeur ä double effet, Double acting steamhammer), bei der auf dem ganzen Fallwege der Dampf (entweder voll oder durch Expansion) beschleunigend auf die fallende Masse einwirkt. — Hat die einseitige Kolbenstange eine beträchtliche Dicke (Fig. 202 E), so ist offenbar bei gleicher Dampfspannung p oben und unten im Cylinder durch die Differenz der beiden Kolbenflächen ein Überdruck

Fp — fp

vorhanden, wenn f die Stangenquerschuittsfiäche und F die Kolbenfläche bezeichnet. Dieser Überdruck (dem der Atmosphärendruck auf den Querschnitt f entgegenwirkt) hemmt den Aufgang und beschleunigt den Rückgang. Er entsteht, wenn nach der Hebung des Kolbens der Unterdampf in den oberen Teil des Cylinders geleitet wird. Da aber beim Niedergang die Kolbenstange aus dem Cylinder tritt, so wirkt der Dampf durch Expansion. Deshalb ist diese ganze Anordnung sehr zweckmässig. — Mitunter wendet man auch folgende Methode bei Hämmei’n mit dicker Kolbenstange an. Der untere Raum des Cylinders steht mit der Dampfzuleitung stets in Verbindung. Dieser Dampf hebt den Kolben, wenn der Oberdampf entweicht und zwar bis zu einer gewissen Höhe, wo die Ausströmung auf hört und Kompression beginnt. Noch etwas höher gehoben, tritt sodann frischer Oberdampf zu dem komprimierten und beschleunigt den Fall anfangs mit vollem Drucke, dann durch Expansion. — Bei sehr grossen und langsamgehenden Hämmern pflegt man Oberdampf und Prellung wegzulassen.

Zur Aufnahme der Stösse und zur Unterstützung des Arbeitsstückes dient der Amboss, der fast immer aus zwei Teilen besteht: dem eigentlichen Ambosse und der C h a bo 11 e (Schabotte, Chawatte, Chabatte; Cbabotte), und gewöhnlich isoliert zwischen dem Hammergestelle fundamentiert wird. Der Amboss wird in eine Schwalbenschwanznut der Chabotte eingeschoben und mit Keilen befestigt, die Chabotte ebenso auf dem Ambosstocke (Hammerstock, Billot, Stock) festgemacht. Das Gewicht der Masse, die den Stoss aufnimmt, ist bei grösseren Hämmern mindestens gleich dem lOfachen der fallenden Masse zu nehmen. Zweckmässiger legt man die lebendige Kraft oder das Arbeitsmoment dem Gewichte der Chabotte zu Grunde und nimmt für Hämmer bis 2500 kg Gewicht und 1,2 m Fallhöhe auf 1 mk mechanischer Wirkung 10 kg Chabottengewicht und erhöht das letztere für Hämmer bis 20000 kg auf 12 kg und bei den grössten Hämmern auf 14 kg. — Man hat auch Einrichtungen getroffen, den Amboss während der Arbeit allmählich um die Abnahme der Dicke des Arbeitsstückes mit Hilfe einer Art hydraulischen Presse zu heben, um die Fallhöhe des Hammers konstant und also auch seine Selbstumsteuerung möglichst einfach zu erhalten.

Das Hammergestell, welches die Dampfmaschine, die Hammerführungen etc. trägt, muss diesem entsprechend nicht nur sehr kräftig, sondern auch, um mit dem Hammer bequem manövrieren zu können, möglichst frei gebaut werden. Bei grösseren Hämmern ist dasselbe zweibeinig, bei kleineren sehr oft einbeinig. Die Gestelle sind entweder aus Gusseisen (rippenförmig oder hohl) hergestellt, oder aus Schmiedeisen, oder Stahl. Grosse schmiedeiserne Gestelle werden aus Blech zusammengenietet; dann sind z. B. die Beine säuienartig vertikal stehend ausgeführt und mit einem Blechträger, welcher zugleich die Dampfmaschine trägt, verbunden, oder bockartig aus zwei geraden, unten auseinanderstehenden, oben zusammentretenden Stützen gebildet u. s. w. Bei kleineren Hämmern

ruht auch wohl die Chabotte mit dem Gestelle auf eiuer gemeinschaftlichen Fundamentplatte.

Über das gebräuchlichste Verhältnis zwischen Fallgewicht, Fallhöhe, Gewicht der Chabotte und Anzahl der Höhe bei Hämmern bis etwa 4000 kg Fallgewicht giebt folgende Tabelle Anhaltspunkte:

Fallhöhe in mm 200 320 340 400 470 550 630 800 800 870 910 1210 1520 1680

Zum weiteren Verständnisse des Vorhergehenden mag die folgende Beschreibung dreier Dampfhämmer dienen.

Fig. 203 und 204 stellen einen Hammer mit dicker Kolbenstange dar, dessen Fallgewicht zwar 550 kg ist, der aber zugleich als Muster für kleinere Hämmer (Schnellhammer) mit Selbststeuerung dienen kann und an dem die allgemeine Anordnung eines Dampfhammers mit einseitigem Gestelle zu erkennen ist. Der Hammer S ist in eine Schwalbenschwanznut des Klotzes M so eingeschoben und verkeilt, dass die Hammerbahn um 45° gegen das Gestell geneigt ist. Der Amboss T ist mit der Chabotte, auch um 45⁰ gegen das Hammergestell geneigt, durch Schwalbenschwanz und Keil verbunden, sodass selbst sehr lange Arbeitsstücke bequem aufgelegt werden können. Der Klotz M, der mit dem Stiele und dem Kolben von 0,35 m Durchmesser aus einem Stücke geschmiedet ist, gleitet zwischen den Führungen QQ, welche von dem Gestelle R durch kräftige Schrauben gehalten werden. Die Dampfmaschine hängt vor dem oberen Teile des Gestelles, und das letztere wird von einer rückwärts gestellten Verlängerung V der Chabotte U aufgenommen. Die Verbindung dieser Teile geschieht durch cylindrische Ansätze a, die jedem Stücke zur Hälfte angehören, welche Hälften durch einen heiss übergelegten Ring fest zusammen gehalten werden. Der Hammer ist doppelwirkend. Der Dampf tritt durch das Rohr A zunächst in eine Vorkammer, die durch einen Schieber b mit dem Dampfverteilungskasten D in Kommunikation gesetzt wird. Dieser Vorschieber, der zugleich zur Regulierung dient, erhält seine Bewegung durch die Kurbel F und die vertikale Stange E vermittelst eines horizontalen Hebels, der die Schieberstange B fasst. Der Dampfverteilungsschieber D dahingegen wird durch den Hammer bewegt. Zu dem Zwecke hat die Schieberstange g bei K einen offenen Rahmen, in dem eine Rolle liegt, die an einem Hebel HG sitzt. Dieser Hebel geht durch eine Hülse L, welche um einen an dem Hammerklotze M sitzenden Zapfen schwingt, und wrird daher mit dem Hammer auf- und niederführt: dadurch stösst die Rolle r abwechselnd gegen das untere oder obere Rahmenstück K und steuert den Schieber um. Um nun hier bei einem zwischen 0 und 0,45 m veränderlichen Hub dieselbe Dampfverteilung

Fallgewicht in kg

75

Zji o

200

250

300

400

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der Hübe p. M.

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350

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200

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170

150

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zu haben, ist der Hebeldrehpunkt H auf- und [niederstellbar eingerichtet. Zu dem Ende ist der Hebel N angebracht, der seine feste Drehachse in P hat und an einem Bogen spielt, der durch Einschnitte das Feststellen dieses Hebels ermöglicht. Am Ende der Achse P und exzentrisch zu ihr befindet sich der Drehzapfen für den Hebel HG. Drückt man daher den Hebel N nieder, so hebt sich die Drehachse des Steuerhebels HG, wodurch bewirkt wird, dass bei

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Pig. 204.

Fig. 203.

einem höheren Stande des Hammers die Rolle am oberen Hebelende ebenfalls rechtzeitig anschlägt.

In Fig. 205 ist ein Dampfhammer nach System Daelen von Henckels vor Augen geführt, der sich durch mehrere bemerkenswerte Eigentümlichkeiten auszeichnet. Man erkennt in A den Amboss, in a den Hammerklotz, in b den Hammer-Kolbenstiel, in c den Kolben im Dampfcylinder C mit Schieberexpansionssteuerung, in ff die Führung für den Klotz a, dann das Gestell, welches

11

r. H o y.ar/Mechanische Technologie. 3 Aufl.

sich wie bei dem Hammer Fig. 204 an die Chabotte ß anschliesst und oben den Cylinder C aufnimmt. Der Dampf tritt durch das Rohr e in den Schieberkasten d und von diesem je nach der Stellung des Schiebers i unter oder über

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den Kolben c. An dem Schieber i befindet sich als Schieberstange ein cylindrischer Ansatz t, auf den der Dampf derart einwirkt, dass der Schieber stets nach unten, also in eine Stellung gedrückt wird, bei welcher der Dampf über dem Kolben eintritt und den Hammer abwärts bewegt. Ein durch den Handgriff g verschiebbarer Keil, auf den die Schieberstange sich aufsetzt, begrenzt die Abwärtsbewegung des Schiebers und regelt den oberen Dampfeinströmungskanal. Mit Hilfe dieser Keilstellung kann man die Heftigkeit des Schlages sehr genau und rasch regeln, während die Einrichtung für die Abwärtsbewegung des Schiebers durch Dampfdruck den Um Steuermechanismus vereinfacht, indem derselbe sich darauf beschränkt, den Schieber zu heben. Er besteht daher nur aus dem Hebel n, gegen den eine Rolle r am Hammerklotz stösst. Der Ruhezustand wird durch den Hebel h erhalten, der von einer Spiralfeder angezogen in einen Einschnitt von t einschnappt und den Schieber in einer Stellung festhält, welche so viel Dampf unten in den Cylinder eintreten lässt, dass der Hammer in der höchsten Stellung beharrt. Die Auslösung dieses Hebels li hat ein sofortiges Arbeiten des Hammers zur Folge und wird auch zweckmässig von dem Fusstritte m aus mittels Zugstangen und Winkelhebel bewirkt. Als Prellung dient die Wickelfeder bei F und zum Öffnen und Schliessen der Dampf-zuströmung der Hebel k.

Fig. 205.

Die Zeichnung Fig. 206 stellt einen Hammer nach dem Systeme Nasmyth mit Unterdampf, einer Hand-Ventilsteuerung, einem Fallgewichte von 2000 kg und einer Fallhöhe von 1 m dar. — Der Hammerklotz K, in dem der Hammer H durch Keile festsitzt, hängt mit der Stange S an einem Kolben von 47 cm Durchmesser, gegen welchen von unten her Dampf von mindestens 1,5 Atmosphären Überdruck durch den Kanal 0 eintritt. Der Dampf durchströmt zunächst dabei eine Vorkammer r, die durch einen Schieber, der mittelst des Handhebels h bewegt wird, von der eigentlichen Verteilungskammer abgesperrt werden kann. Der benutzte Dampf tritt durch den Kanal p nach der Rückseite des Cylinders in ein angegossenes Abströmungsrohr nach aussen. Um eine Kommunikation des oberen Cylinderraumes mit der äusseren Atmosphäre herzustellen, befinden sich in demselben 10 Löcher 1 von je 40 mm Durchmesser, welche nach dem oben genannten Dampfausströmungskanal führen. — Um zu vermeiden, dass der Kolben nicht zu hoch gehoben wird, was durch zu langes Offenhalten des Einlassventils eintritt und wodurch leicht der Cylinder-deckel abgeschlagen werden kann, ist der Hammerklotz mit einem Mitnehmer a versehen, der im richtigen Augenblicke gegen den Arm d des Steuerhebels bcd

stösst und dadurch das rechts sichtbare Einlassventil schliesst, das links sitzende Auslassventil aber öffnet. Ist jedoch die lebendige Kraft der sich aufwärts bewegenden Masse zu gross (bei hoher Spannung), um durch diese Umsteuerung sofort vernichtet zu werden, so tritt der Kolben über die Löcher 1, schliesst diese somit ab und komprimiert die über den Löchern befindliche Luft, so dass

deutend

Luftprellung und auch ein Entwei-

chen des gespannten Dampfes entsteht. Hebt sich endlich der Kolben noch höher stösst er gegen ein Ventil m und öffnet dadurch den Kanal, der sofort durch das Rohr r frischen gespannten Dampf über den Kolben treten lässt, so dass die ohnehin schon be-

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abgenom-mene Geschwindigkeit nun vollständig vernichtet wird. Die

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Handsteuerung, welche durch einen auf dem Führerstande F sich aufhaltenden Arbeiter vermittelst des Steuerhebels bcd, der Schubstange ef und des Querhebels fg regiert wird, erklärt sich des Weiteren aus der Zeichnung. Es sei nur noch hinzugefügt, dass die Yen-

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Fig. 200.

tilstangen geschlitzte Köpfe habqn, mit denen sie an dem Hebel fg hängen, so dass bei der mittleren Hebelstellung beide Ventile geschlossen sind. Bemerkenswert ist noch die Befestigung der Hammerstange mit dem Klotze bei t, welche recht elastisch sein muss, damit die Stösse nicht zu stark auf den Cylinder einwirken. Zu dem Zwecke sitzt unten an der Stange S ein' viereckiges Querstück, welches in eine Vertiefung des Bären eingesenkt und durch zwei quer durchgehende Keile gehalten wird. Unter diesem Querstücke befinden sich sodann in der Vertiefung einige Holzlagen. — Die Chabotte dieses Hammers mit einem Gewichte von 10000 kg liegt zunächst auf einer Fundamentplatte von 6250 kg und diese auf einem Holzgerüst, welches aus vier Schichten eichener 25 cm starker Hölzer besteht, die endlich auf einem Sandsteinquaderbau ruhen.

Bei einer Konstruktion von Dampfhämmern (Rein eck er) ist das Kompoundsystem der Dampfmaschinen zur Durchführung gebracht¹). — Die neuerdings in einzelnen Fällen zur Verwendung gelangten, mit Pressluft betriebenen Luftdruckhämmer²) stimmen in der Anordnung wesentlich mit den Dampfhämmern überein. — Nach dem Vorbilde der Gaskraftmaschinen sind sog. Gashämmer³) entstanden.

Die Transmissionshämmer⁴) erhalten ihre Bewegung von einer Betriebsmaschine indirekt vermittelst Hebedaumen, Kurbeln, Reibungsrollen, Riemen etc. Trotz der Vorteile, die sie dadurch bieten, dass sie billiger in der Herstellung sind, sich überall leicht anbringen lassen u. s. w., gewähren sie den Dampfhämmern gegenüber nur dann Vorzüge, wenn ihr Fallgewicht klein ist, d. h. 500 kg nicht überschreitet.

Geschieht die Hebung des Hammers durch Daumen (Daumenhammer, Marteau pilon ä cames, Tapet-hammer)⁶), ,so ist der Hammerkopf an einem

Fig. 207.

an

vertikalen Stiele befestigt, der zweckmässig in der Mitte gespalten ist und in diese Spalte eine Rolle aufnimmt, gegen welche von unten her Daumen schlagen, die an einer Welle sitzen, welche an der Rückseite des Hammergestelles horizontal gelagert ist und durch einen Riemen in Drehung versetzt wird. Beim Aufwärtsbewegen ist eine Prellung erforderlich, welche gewöhnlich durch Federn, Kautschukringe, Lüftete, hervorgebracht wird. — Diese Hämmer haben mit den Hebelhämmern das Übel gemein, dass ihre Hubhöhe begrenzt ist und die Gewalt des Schlages nur durch Vergrösserung des Hammergewichtes vermehrt werden kann. — Für kleine Arbeiten giebt man dem Daumenhammer die Einrichtung Fig. 207. Der Kopf H ist cylin-drisch und an einer Stange befestigt, die durch die Stopfbüchse B eines Cylinders C geht, in dem sich eine Feder befindet, gegen welche der Hammerkolben durch Daumen gepresst wird, die auf einer durch das Handrad S bewegten Welle sich befinden. Der Cyliuder hängt dem einseitigen Gestelle, das sich nach vorn durch die Platte ausbreitet, welche den Amboss A aufnimmt. Die Riemenscheiben R ermöglichen den Betrieb auch durch Riemen. Zur Regulierung der Federspannung ist die Schraube a angebracht. Das Fallgewicht liegt zwischen 25 und 100 kg und die Fallhöhe zwischen 60 und 250 mm. Die Zahl der Schläge beträgt bei Handbetrieb 120 bis 160, bei Riemenbetrieb 250 bis 400.

n Dinglers Journ. 279, 172. — 2) Ztsclir. d. V. d. lug. 1887 S. 407. — Dinglers Journ. 264, 591; 267, 12. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1888 S. 453. — *) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1887 S. 465, 1030; 1889 S. 751; 1892 S. 1035; 1893. 694. — 5) Dinglers Journ. 151, 253. — Armengaud, Pnbl. 17, S. 515. — Bulletin de Mulhausen, T. 3, S. 145. — Berl. Verband!. 1859 S. 168.

Wird der Hammerstiel durch eine Kurbel (Kurbelhämmer) in Bewegung gesetzt, welche denselben direkt ergreift, so muss zwischen Hammer und Stiel ein elastisches Medium oder eine Ausrückungsvorrichtung vorhanden sein, wenn der Hammer schlagen und nicht drücken soll, da nach dem Kurbelgesetze der Hammer am Ende des Hubes, also beim Aufschlagen am langsamsten sich bewegt. — Die AusrückungsVorrichtung ist so eingerichtet, dass der Hammer beim höchsten Stande sich von der Hebestange trennt und frei niederfällt.

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Als elastisches Medium hat sich am brauchbarsten eine Stahlfeder oder ein Luftkissen erwiesen. Die in Fig. 208 und 209 dargestellte Anordnung eines solchen Federhammers (Marteau ä ressort, Dead stroike hammer, Springhammer) *) ist eine der zweckmässigsten.

7)

Fig. 208 und 209.

Das zweiteilige Gestell A A nimmt unten den isolierten Amboss B zwischen sich; bei F ist die Führung für die Hammerstange, welche bei D den Kopf und bei E einen Riemen aufnimmt, der durch die Feder G horizontal gespannt wird. Diese Feder hängt an der Stange L, welche, um den Schlag zu regulieren, zur Verkürzung oder Verlängerung eine Schraubenverbindung hat und mit einer Öse die Kurbel an der Welle H umfasst. Die Riemenscheiben 1 und f sitzen an dem einen, ein Schwungrad S an dem anderen Ende dieser Welle. Vor dem Gestelle liegt der Riemenführer N, der mit einem Handhebel verschoben werden kann. Ein solcher Hammer von 62 kg Fallgewicht macht bis 150 Schläge in der Minute.

Der elastische Schlag eines Federhammers hat sich als sehr kräftig und nicht nur von günstiger, sondern auch höchst vorteilhafter Wirkung herausgestellt, woraus sich wohl auch die verschiedensten Ausführungen dieses Prinzips erklären.

Wird statt einer Feder ein Luftkissen in die Transmission eingeschaltet, welches aus einem Hohlcylinder mit Kolben besteht, in dem die Luft zum Heben des Hammers entweder unter dem Hammerkolben komprimiert oder über demselben verdünnt wird, so entstehen die ebenfalls ihres elastischen, aber kräftigen Schlages wegen vielfach angewendeten Lufth äm mer²) (Pneumatische, Atmosphärische Hämmer). Eine der neuesten und zweckmässigsten Einrichtungen der Lufthämmer geht aus Fig. 210 hervor. Vor dem auf einer Grundplatte F ruhenden Gestelle ist ein Cylinder C befestigt, in dem sich zwei Kolben befinden. An dem unteren Kolben e, der durch eine Längsnut i und einen Stift n im Cylinder an der Drehung verhindert wird, ist der Hammerklotz m befestigt, während der obere Kolben mittels einer gelenkig eingehängten Stange und einen Zapfen an die Kurbelscheibe d angeschlossen ist,

i) Mitt. d. Hann. Gevv.-Yer. 1867 S. 237. — Prakt. Masch.-Konstr. 1875 S. 97. — Dinglers Journ. 187, 192; 244, 275; 245, 492; 275, 408; 28. — ²) Zeitschr. f. Berg- und Hüttenwes. 1867 S. 220. — Kerpely, Fortschr. 1868 S. 187; 1869 S. 201. — Dinglers Journ. 179, 7; 215, 397; 227, 343,*426, 524; 286, 198; 244, 430 ; 248, 154; 249, 106; 268, 318; 265, 577; 281, 16; 289, 294.

und daher von der mit fester und loser Riemenscheibe f und 1 und Schwungrad verseheneiLWelle w aus auf- und abbewegt wird. Bei der Aufwärtsbewegung des oberen Kolbens entsteht zwischen diesem a und c eine Luftverdünnung,

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Fig. 210.

welche ein Heben des Kolbens c zur Folge hat. Bei der Abwärtsbewegung des oberen Kolbens und der dadurch bedingten Verdichtung der Luft wird dahingegen der Hammer zum Schlagen bracht. Da die Heftigkeit des Schlages von dem Grade der Luftverdichtung abhängt und durch die Luftmenge im Gelinder geregelt werden kann, so befindet sich im Cylinder ein selbsttätiges und be v ein von der Hand einstellbares Luftventil, wovon das erstere die überflüssige Luft entweichen und das zweite den inneren Cylinderraum mit der Atmosphäre verbinden lässt. Ausserdem gestattet die Verstellung des Zapfens auf der Kurbelscheibe d und die mittels des Schlosses s ermöglichte Verkürzung und Verlängerung der Schubstange eine Veränderung der Hubhöhe.

Unter Reibungshämmern (Friktionshammer, Marteau pilon ä friction, Friction-hamnier) werden Vertikalhämmer verstanden, bei welchen die Hammerstange von zwei Rollen gefasst wird, wovon die eine sich stetig nach einer Richtung dreht, während die zweite in Verbindung mit einem Kniehebel oder Exzenter steht, um sich gegen die Stange und diese gegen die erste Rolle so stark anzupressen, dass sie vermöge der Reibung mitgenommen wird. Eine Rückbewegung der zweiten Rolle vermittelst desselben Hebels hebt sofort die Reibung auf und bewirkt dadurch nicht nur das Niederfallen des Hammers, sondern auch die Regelung der Fallhöhe, also der Schlagstärke. — Statt der festen Stange, die am zweckmässigsten aus Holz hergestellt wird, wendet man auch vielfach Riemen oder Gurten an, die durch eine Reibungskupplung angetrieben werden und, wegen ihrer Ähnlichkeit mit dem Fall werk¹) (Mouton, Stamp), dieser ganzen Hammerklasse den Namen Fallhammer¹) gegeben haben. Das Wesentlichste eines solchen Fall Werkes (Mouton, Stamp) ist ein prismatischer Klotz (Hammer) aus Gusseisen (dessen Gewicht dem jedesmaligen Gebrauchsfall angepasst wird, aber selten 100 kg überschreitet), der sich zwischen zwei vertikalen Gleitstangen bewegt und durch ein Seil, das über eine grosse Rolle geht und von einem Arbeiter angezogen wird, etwa 0,5 bis 2 m in die Höhe gehoben und sodann frei fallen gelassen wird. — Nach dem Aufschlagen hat der Hammer die Tendenz, zurückzuspringen und somit sofort einen zweiten Schlag auszuführen, was bei der Bestimmung des Fallwerkes durch Auffangen des Hammers zu verhindern ist. Zu dem Zwecke ergreift entweder der Arbeiter rechtzeitig das Seil, oder es schnappt ein am Hammer sitzender Fall- oder Sperrkegel in eine gezahnte Stange ein, die an hier Führungsstange befestigt ist.

¹

A. v. Ihering, Die Gebläse. Berlin 1893. — Dinglers Journ. 286, 458; 256, 145, 258, 105; 267, 5. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1871 S. 480; 1885 S. 221.

²

Stahl u. Eisen, 1892 S. 257. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1895 S. 493, 1002.

³

Kick, Das Gesetz von den proportionalen Widerständen. Leipzig 1885. — Dinglers Journ. 272, 500.

⁴

Ztschr. d.Y. d.Ing. 1858 S. 119, 307; 1860 S. 1, 6, 40, 110; 1863 S. 204, 525; 1866 S. 351. 622; 1867 S. 211; 1873 S. 483; 1877 S, 169; 1886 S. 544; 1890 S. 1386; 1891 S. 880; 1892 S. 694; 1893 S. 1780. — Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 215, 230; 1869 S. 114, 326, 345, 357; 1876 S. 232; 1879 S. 241; 1880 S. 427; 1881 S. 30, 154; 1883 S. 202; 1884 S. 46, 185. — Hütte 1882 T. 13; 1863 T. 2; 1864 T. 14; 1866 T. 23; 1868 T. 30; 1869 T. 20. — Wiebe, Skizzenbuch 1865 H. 2; 1867 H. 5; 1870 H. 4; 1872 H. 2. — Killer, Dampfhämmer. Graz 1871. — Dinglers Journ, 178, 81; 182, 440; 184, 226; 189, 93; 195, 97; 199, 350; 225, 36; 226, 549; 227, 339; 229, 408, 502; 286, 198; 240, 6, 427; 244, 427; 245, 492; 251, 487; 255, 418; 257, 261; 258, 44; 289, 278; 296, 239; 297, 295.

B. Stosswerk, Druckwerk, Schmiedemaschine, Presse.

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Ein zur Erzeugung eines kräftigen Stosses vorzüglich geeignetes Mittel ist die Schraube, wenn sie mit einer sich bewegenden Masse so in Verbindung gebracht wird, dass die letztere ihre lebendige Kraft auf den Stoss verwenden kann, Zu dem Zwecke ward eine Schraube A, Fig. 211, mit eisernen Querarmen (Schwengeln) B versehen, welche an beiden Enden gewichtige Eisenmassen in Scheiben-, Linsen- oder Kugelform (Schwungkugeln) aufnehmen, die bei einer schnellen Drehung die Schraube in der Mutter M mitdrehen, also in der Achsenrichtung bewegen und beim Aufstossen auf eine Unterlage die aufgesammelte lebendige Kraft zur Wirkung bringen. Damit der Stoss kurz und kräftig wird und die Längenverschiebung der Schraube die erforderliche Grösse erhält, ohne eine Bewegung des Schwengels in einem grösseren Bogen als 90 bis 180° zu beanspruchen und damit endlich der Rückstoss auch eine Rück-

drehung der Schraube möglich macht, ist die Schraube sehr steil, d. h. der Steigungswinkel etwa 9°, gleich dem Reibungswinkel , und mehr- (drei- oder vier-) Ferner darf sie

Fig. 211.

gängig zu machen, wiegen ihrer Drehung nicht direkt auf

das Arbeitsstück aufstossen, sondern muss ein besonderes Stück D vor sich herschieben, das den Stoss ausübt, ohne an der Drehung Teil zu nehmen. Dieses Stück ist gewöhnlich ein viereckiger Eisenklotz, der eine entsprechende Führung innerhalb des bügelartigen Gestelles erhält, und mit dem die Schraube A so verbunden ist, dass sie dasselbe nicht nur niederstösst, sondern auch wieder mit in die Höhe zieht. — Dieses Stosswerk (Prägwerk, Balancier, Fly-press, ¹

Stampmg press) kommt nicht nur in den verschiedenen Grössen, sondern auch in manchen Abänderungen (z. B. mit einseitigem Gestelle zu verschiedenen Bestimmungen vor, sondern ist auch zum Betriebe mit Elementarkraft eingerichtet¹).

Die stossartige Wirkung eines Hammers, eines Fallwerkes u. dgl. hat stets die Übelstände zur Folge, die durch Erschütterungen, Dröhnungen u. s. w. entstehen und sich als Kraftverlust, unerwünschte Deformationen etc. äussern, in manchen Fällen ist es daher geratener, statt einer heftig wirkenden Stoss-kraft, eine Druck- (Press-) Kraft anzuwenden. — Diejenigen mechanischen Vorrichtungen, welche zur Ausübung eines solchen Druckes gebaut werden, mögen Druckwerke oder Pressen heissen. Als Kraftmittel dient die Schraube, der Hebel (einarmig, zweiarmig, als Kurbel, Krummzapfen oder Kreisexzenter) und Wasserdruck.

Die Verwendung der Schraube als Druckmittel (Sch rauben pressen) ist wegen ihrer grossen passiven Widerstände beschränkt und im Prinzip übereinstimmend mit der in Fig. 211 erörterten. Der Unterschied liegt wesentlich im Antriebe, der bei den Presschrauben mittelst Schnecken und Schneckenrad, das statt der Arme B auf der Spindel A steckt, oder Kegelreibräder²) erfolgt.

Die gebräuchlichste Anordnung des Hebels ist die als Kreisexzenter, so dass es genügen mag, diese Einrichtung hier zu beschreiben, um so mehr als

Kurbel und Krummzapfen in der Wirkung damit übereinstimmen.

Exzenter bezweckt eine vorhandene rotierende Bewegung für eine geradlinige Bewegung des Werkzeuges nutzbar zu machen. Weil hierbei nach dem Gesetze von der Zerlegung der Kräfte der für die Verschiebung des Werkzeuges verwendete

Anteil der Kraft um so grösser wird, je mehr die Richtung der Werkzeugbewegung mit der Exzentrizität zusammenfällt, so muss die Werkzeugachse durch den Mittelpunkt der Achse gehen, auf welcher das Exzenter sitzt und zwischen Exzenterring und Werkzeug ein Gelenk angebracht werden, welches trotz der sich stetig ändernden Stellungen eine Verbindung zwischen Werkzeug und Kraftquelle vermittelt. Die Konstruktion ist daher gewöhnlich folgende, in Fig. 212 und 213 gezeichnete. In einem starken Gusseisengestelle liegt horizontal eine von der Betriebswelle mit etwa 200 Umdrehungen bewegte Welle xy mit einer Reihe von (3 bis 6) Exzentern a, welche gewöhnlich durch Exzenterringe und kurze Pleuelstange oder Kugelzapfen mit vertikal darunter liegenden Schiebern c verbunden sind, die mit der unteren Aufsetzfläche auf das betreffende Arbeits-

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Fig. 212.

Fig. 213.

i) Berl. Verhandl. 1831 S. 84, 1868 S. 39. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1867 S. 75. — Schlösser, Münztechnik. Hannover 1885. — Dinglers Journ. 158, 241; 162, 172. — <ä) Dinglers Journ. 282, 399.

stück aufstossen, welches natürlich ebenfalls in dem Gestelle eine feste Unterlage n erhält. Diese Unterlagen werden durch die Stellschrauben J der Dicke des Arbeitsstückes entsprechend höher oder tiefer gestellt. Zur Vermeidung der Gelenkverbindung ist oft die in Fig. 211 gezeichnete Anordnung getroffen, bei welcher das Exzenter auf eine Krücke n drückt, die sodann das Werkzeug vor sich herschiebt und durch eine, auf einen quer durchgehenden Keil sich stützende Spiralfeder wieder gehoben wird. Ein Schwungrad M ist zu bekanntem Zwecke angebracht. Die vorbeschriebene Maschine wird ihrer Bestimmung gemäss Schmiedemaschine (Machine ä forger, Forying machine)¹) genannt und in manchen Abweichungen, besonders zur Massenanfertigung einfach gestalteter Schmiedestücke (Kopfbolzen zu Schrauben und Nieten, Schienennägeln, Schraubenmuttern etc.) und dann häufig in horizontaler Lage gebaut und mit Daumenantrieb versehen.

Die ausserordentlich günstige Kraftübersetzung, welche man vermöge des Kniehebels erhält, hat zur Anwendung dieses Organs namentlich in den Fällen geführt, wo eine kraftvolle Wirkung ohne heftige Erschütterungen, also ohne mächtige Fundamente etc. besonders wünschenswert erscheint. Im Grunde mit der Wirkung des Exzenters übereinstimmend, liegt der wesentliche Unterschied darin, dass bei dem Kniehebel kein rotierender, sondern nur ein um einen kleinen Winkel schwingender Hebel vorhanden ist. — Eine Bauart von Kniehebelpresse²), wie sie sich namentlich zum Auspressen von Blechgegenständen (Esslöffel aus Neusilber,

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Fig. 214.

c und d durch seitwärts liegende Schienen aus Band-

Gardinenhalter, Sargschilder etc.) etc. eignet, ist in Fig. 214 dargestellt. Der Kniehebel wird von den beiden Teilen a b und c d gebildet. Der Hebel a b stützt sich bei a gegen einen starken Gusseisenklotz A, wenn er in der Pfeilrichtung bewegt wird, und drückt den zwischen DD geführten Schieber e so lange nieder, bis die drei Punkte a c d in eine gerade Linie zu liegen kommen. Der Druck wird sodann durch die Matrize m auf den unteren Klotz B übertragen, der durch vier kräftige Gestellteile D D mit A verbunden ist. Damit bei der Rückwärtsbewegung sich sowohl die Hebel als der Stempel e in die ursprüngliche Lage zurück begeben, sind die Drehzapfen

eisen aneinander aufgehängt. Die Schwingung des Hebels geschieht durch eine Schubstange S, welche nun durch Kurbel, Exzenter etc. bewegt werden kann. — Die vollkommenste Kniehebelpresse dieser Art ist die Uhlhorn’sche Prägmaschine zum Prägen von Münzen.

Während sog. hydraulische Hämmer³), welche in der Regel aus zwei, auf horizontalen Bahnen sich bewegenden, durch Wasserdruck gegeneinander stossenden Hammerköpfen bestehen, in der Technik wenig Aufnahme gefunden haben, kommen die hydraulischen Pressen⁴) sowohl zum Zwecke des

Publ. ind. 23 S. 325. — Masch.-Konstr. 1876 S. 232

!) Heusinger, Hdb. S. 215/

1877 S. 201, 448. — Dinglers Journ. 123, 342; 129, 426; 135, 171; 139, 100; 181, 345 194, 390; 197, 319; 229, 502; 231, 321, 399, 496; 232, 410; 233, 449; 263, 505; 268 356; 276, 554. — -) Schlösser. Münztechnik, Hannover 1885. — Dinglers Journ. 132, 409 232, 7. — Masch. - Konstr. 1882 S. 191. — Berl. Verhandl. 1847.

Yer. 1871 S. 59.

1864 S. 228. —

Mitt. d. Hann. Gew.-

Dinglers Journ. 140, 18.

l) Polyt. Zentral« 1863 S. 1249; Technisch. Wörterbuch, 7. Schmieden. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1887 S. 253;

Schmiedens (hydr. Schmiedepressen) als zu anderen Deformationsarbeiten immer mehr und mehr in Gebrauch, nachdem sich herausgestellt hat, dass eine allmählich gesteigerte Druckwirkung für viele Arbeiten günstiger ist, als der Stoss, weil die mit dieser Wirkung verbundene längere Dauer in höherem Grade geeignet ist, die Wirkung auf die inneren Teile und zwar bei geringerer Hitze zu übertragen. Sie werden nach dem Prinzip der hydraulischen Presse, mit mancherlei Abweichungen in den Druck werk zeugen und Druckapparaten je nach ihrem Arbeitszwecke, konstruiert, in einfachster Ausführung nach Fig. 215. In einem Cylinder A verschiebt sich ein starker, gut abgeliderter Kolben B, welcher an seinem unteren Ende C eine Art Hammer und unmittelbar darüber ein Führungsstück D besitzt, das an den Führungen F gleitet, um ein seitliches

Ausweichen der Kolbenstange zu verhindern. Eine schwere Fundamentplatte G trägt zunächst zur Aufnahme des Arbeitsstückes die Unterlage H und ist sodann durch die Gestellteile KK mit dem Träger L des Presscylinders verbunden. Die Unterlage H ist verschiebbar, um das Arbeitsstück bequemer auflegen und unter die Presse schieben zu können. Der Niedergang des Kolbens erfolgt nun zuerst durch Eintreten von Wasser vermittelst eines direkten Dampfdruckes durch das Rohr q, indem dieses Rohr in den Wasserraum eines Dampfkessels tritt. Hört das Niederge-K hen des Kolbens infolge des Widerstandes auf, so wird durch ein Ventil der Wasserzutritt abgesperrt und durch Öffnen eines Dampfventils Dampf auf einen Kolben von grosser Oberfläche geleitet. Die Stange dieses Dampfkolbens bildet nun den Kolben einer Presspumpe, welche ebenfalls durch das Rohr q mit dem Cylinderraum in Kommunikation steht, so dass also der Wasserdruck im umgekehrten Verhältnisse der Kolbenoberflächen ver-grössert auf den Kolben B zur Wirkung kommt und zwar mit einem Drucke bis 14 Millionen kg.

Die Anordnung einer sehr vollkommenen Schmiedepresse von Trappen¹), welche einen Druck bis 1000 Tonnen auszuüben vermag und mittels einer von einer Dampfmaschine betriebenen Wasserdruckpumpe gespeist wird, geht aus Fig. 216 hervor. Sie besteht dem Wesen nach aus einem festen Presscylinder A und einem beweglichen Presscylinder B, der eine Fortsetzung des zu A gehörenden Presskolbens I bildet und mit Hilfe eines Querstückes CC an Säulen FF geführt wird. Der in den Presscylinder B eingepasste Kolben II trägt den eigentlichen Presshammer P, unter dem sich zur Aufnahme des Arbeitsstückes die auf der Grundplatte G befestigte Unterlage H befindet. Vermittelst Regulierventile im Ventilgehäuse v, welche von einem Arbeiter in dem Stande K durch Händel, Zugstange und Hebel bethätigt werden, erfolgt zunächst der Eintritt von Druckwasser durch das Zweigrohr a in den Cylinder A unter einem Drucke von nur 4 bis 5 Atm. um den Arbeitscylinder B mit- dem Presshammer P in die passende Lage zum Arbeitsstücke zu bringen und darauf

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Fig. 215.

1890 S. 857; 1891 S. 1353, 1892 S. 222; 1893 S. 628; 1895 S. 1374. — Dinglers Journ. 169, 413; 178, 430: 252, 313; 259, 489; 260, 362; 267, 342; 272, 203; 279, 55; 280, 10; 281, 12; 282, 216; 284, 221; 289, 62; 295, 94; 296, 239; 297, 249. — l) Stahljund Eisen 1890 S. 690. — Dinglers Journ. 284, 226.

der Eintritt von Druckwasser durch das Rohr bb in den Arbeitscylinder B, um den Kolben II und damit den Presshammer P mit einem auf 500 Atm. zu steigernden Drucke zur Wirkung zu bringen. Die drei hydraulischen Cylinder c, c und d bewirken den Rückzug sowohl des Kolbens II als des Arbeits-cylinders B mit Kolben I, indem •

Cylinder B mittelst zweier Stangen an dem Kolben e und Kolben II mittelst je zweier Stangen s s an die Kolben der Cylinder cc angehängt sind und sämtliche drei Cylinder mit einem Akkumulator mit Druckwasser von 30 Atm. derart ohne Steuerung in Verbindung stehen, dass dieser nur ein Gegengewicht bildet."

Bei einer anderen Bauart wird eine Presspumpe direkt durch eine Dampfmaschine in Bewegung gesetzt und der Kolben ziemlich schnell auf- und niederbewegt¹). Um noch eine Kraftmultiplikation hervorzubringen , hat man auch Hebel-Übersetzungen vorgeschlagen² 3). wSÖmm

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C. Punzen, Stempel, Setz-liammer, Gesenke, Stanzen.

Fig. 216.

Es wurde bereits oben S. 149 hervorgehoben, dass das deformierende Werkzeug auch auf das Arbeitsstück aufgesetzt und durch eine andere stossende Masse zur Wirkung gebracht werden kann. Wenn zwar hieraus die Notwendigkeit erwächst, zwei Werkzeuge gleichzeitig gebrauchen zu müssen, so giebt es doch eine Menge Fälle, bei welchen ihre Anwendung unumgänglich ist. Zunächst fällt es z. B. oft sehr schwer, bei kleinen Arbeiten mit dem Hammer die gewünschte Formänderung hervorzubringen, entweder, weil selbst der kleinste Hammer noch zu plump ist oder weil es nicht gelingt mit demselben genau genug die bezügliche Stelle zu treffen. Zweitens müsste bei vielen Arbeitsstücken die Hammerbahn zur Erzeugung einer bestimmten Form auch eine bestimmte Gestalt haben, z. B. für einen dreieckigen Stab mit einer dreieckigen Nut versehen sein u. s. w., wodurch bei der so überaus grossen Zahl von Profilen nach Form und Grösse, eine ebenso grosse Zahl von Hämmern die Folge wäre. — Um also die erforderliche Sicherheit bei der Arbeit zu haben, und um die grosse Zahl Hämmer mit den verschiedensten Aufsetzflächen entbehrlich zu machen, sind diejenigen deformierenden Werkzeuge entstanden, die

auf das Arbeitsstück aufgesetzt und durch Hammerschläge u. s. w. zur Wirkung gebracht werden.

Die kleinsten Werkzeuge dieser Art sind die Punzen (Bunzen, Poincons, Punches)¹). Es sind dies Stahlstäbchen von 5 bis 10 cm Länge, welche an einem Ende eine bestimmt gestaltete Aufsetzfläche besitzen, um hiermit entweder Eindrücke oder Vertiefungen in dickem Metalle oder Durchbiegungen verschiedener Art in dünnem Bleche hervorzubringen.

Die erste Art der Anwendung der Punzen findet häufig bei der Anfertigung von Stempeln, Siegeln u. dgl. statt, weil es besonders leicht ist, mit denselben sich wiederholende Teile z. B. Kronen, Sterne, Kreuze und andere Wappenteile mit grosser Gleichheit und Schnelligkeit einzusehlagen. Namentlich werden Zahlen und Buchstaben auf solche Weise zur Bezeichnung und Numerierung von Gegenständen sowohl, als zur Anfertigung von Aufschriften etc. mit Zahlenpunzen (Chiffres) und Buchstabenpunzen (Lettres, Letter-punches) hervorgebracht, welche die Zahlen und Buchstaben an der Aufsetzfläche verkehrt erhalten, wenn die Schrift direkt gelesen oder zur Anfertigung verkehrter Schrift, z. B. bei den Giessformen (Matrizen) der Schriftgiesser benutzt werden, und recht, wenn die Schrift erst durch einen Abdruck zum Vorschein kommen soll, wie z. B. bei Siegeln, Druckplatten u. s. w. Ebenso können die verkehrten als rechte Punzen benutzt werden (Gegenpunzen, Kontrepunzen, Contre-poincons).

Sind die Punzen dazu bestimmt in dünnem Bleche Eindrücke (Durchbiegungen) hervorzubringen (Treiben, Repousser, Ciseler, Chase), so dass auf der Rückseite die Eindrücke erhaben zum Vorschein kommen, so ist entweder eine nachgiebige oder eine solche Unterlage notwendig, welche der Aufsetzfläche der Punze umgekehrt gleich ist. Gewöhnlich zieht man eine nachgiebige Unterlage vor und bildet sie aus einer Mischung von Pech und Ziegelmehl (2 T. Pech und 1 T. Ziegelmehl), welcher man etwas Wachs, Terpentin oder Talg zusetzt. Diese Masse (Treibpech, Treibkitt, Ciment) wird erwärmt in einer dicken Schicht auf das Blech aufgetragen und zugleich zur Vermeidung des Ausrutschens mit der unteren Seite auf die ebene Fläche einer Halbkugel (Treibkugel, Boulet, Pitsch-bloc) geklebt, welche auf einem Ring liegend ein Wenden und Drehen nach allen Richtungen zulässt⁴ 5). — Manche hohle Gegenstände (Hohle Siegelringe, Gold- und Silberschmuck) werden mit Treibkitt ausgefüllt, der auch beim späteren Gebrauche darin bleibt und einige Sicherheit gegen das Eindrücken dieser dünnen Blechwände gewährt. — Mitunter dient auch Blei als Unterlage für die Arbeit der Punzen auf dünnem Bleche.

Die Punzen werden nun in der Weise gebraucht, dass sie auf das Arbeitsstück aufgesetzt und durch Hammerschläge eingeschlagen werden. Wenn dabei der Schlag nicht vollständig achsial ist, so wird das Punzen-Stäbchen etwas gebogen, aber auch sofort wieder vermöge der ihm innewohnenden Elastizität gerade gestreckt und in Schwingungen versetzt, welche in der Hand des Arbeiters oft sehr schmerzliche Empfindungen hervorruf'en. Dieser Vorgang (Prellen) wird dadurch vermieden, dass man die Punzen in der Mitte bedeutend stärker macht, als au den Enden, wodurch sie die in Fig. 217 ge-Fig. 217. zeichnete Gestalt erhalten. Je nach der Beschaffenheit der Aufsetzfläche a erhalten die Puuzen verschiedene Benennungen, wovon die wichtigsten hier folgen mögen.

1.    Ziehpunzen. Die Aufsetzfläche bildet eine starke Linie oder Kante, welche entweder geradlinig oder in der Aufsetzebene gebogen und poliert ist. — Ist die Kante nicht poliert, so heissen diese Punzen matte Ziehpunzen.

2.    Lupferpunzen. Die Aufsetzfläche ist aus einem Cylinderabschnitte gebildet.

3.    Hachoirs. Die Aufsetzfläche hat eine bogenförmige Kante, welche aus zwei hohlen Cylinderabschnitten besteht.

4.    Planoirs. Die Aufsetzfläche ist oval, eben (Planoirs plats) oder etwas konvex (PI. meplats, bombes).

5.    Mattpunzen. Aufsetzfläche oval mit vielen kleinen Spitzen und Rauhigkeiten, eben oder konvex.

6.    Frisoirs. Aufsetzfläche spitz-, oval oder rautenförmig und eben, etwa 6 mm lang und 2 mm breit mit kleinen Grübchen (Grains), deren Zahl bis 100 steigt.

7.    Haarpunzen. Aufsetzfläche länglich, viereckig, rund, oval, blattförmig, eben, konvex oder konkav und mit kleinen Streifen versehen.

8.    Pointeaux mit konvexer, halbkugeliger Aufsetzfläche.

9.    Perlen punzen (Perlnirs, Surloirs) mit konkaver, halbkugeliger Aufsetzfläche.

10.    Rosenpunzen.    Auf setzfläche trichterförmig vertieft und auf dem

Rande mit bis 12 kleinen Spitzen versehen.

11.    Grainpunzen. Die kreisrunde oder ovale, ebene oder konvexe Aufsetzfläche ist ganz mit kleinen halbkugeligen Wärzchen oder sich kreuzenden Linien versehen.

Da es sehr zeitraubend ist, grössere Flächen mit den kleinen Punzen zu bearbeiten, so wendet man namentlich in den Fällen, wo eine Wiederholung derselben Arbeit oft stattfindet, auch Punzen von der Grösse an, dass sie mit der Aufsetzfläche entweder die ganze Arbeitsfläche oder wenigstens einen grossen Teil derselben auf einmal bedecken. Solche Werkzeuge, welche allgemein den Namen Stempel (Etampe, Stamp, Die) führen, haben eine vielseitige Verwendung. Sie erzeugen entweder durch Verschiebung der Moleküle nur au der Oberfläche des Arbeitsstückes Erhabenheiten und Vertiefungen (Reliefs), oder sie bringen auf der Rückseite des Arbeitsstückes ebenfalls Reliefs hervor, die entweder verkehrte Kopien der Oberseite sind (z. B. wenn der Gegenstand aus dünnem Bleche hergestellt wird) oder vollständig davon verschieden (wie bei Münzen, Medaillen etc. die Avers- und Reversseite).

Fig. 218.

Ist die Aufsetzfläche des Stempels viereckig, eben und rechtwinklig gegen die Seiten gestellt, so kann man damit besonders rechtwinklige Vertiefungen oder Ansätze hersteilen, oder, wenn diese mit dem Hammer schon verarbeitet sind, scharf und genau ausbilden. Diese Stempel werden zum sicheren Halten mit einem Stiele versehen, wodurch sie eine grössere Ähnlichkeit mit einem Hammer, und den Namen Setzhammer (Setzstempel, Chasse, Set-hammer) bekommen Fig. 218. Steht die ’Aufsetz-fläche rechtwinklig zur Achse des Werkzeugs , so heisst es ein gerader Setzhammer A. Ist die Fläche aber schräg dagegen gestellt, so heisst es schräger Setzhammer oder Ballhammer B. Runder Setzhammer C wird derjenige genannt, welcher, wie die

Finne eines Hammers einen Cylinderabschnitt als Aufsetzfläche besitzt und zur Ausbildung rund ausgeschweifter Ansätze dient.

Die Setzhämmer werden durch auf den Kopf geführte Schläge in das Metall eingetrieben und geben deshalb, wenn der Schlag nicht genau über die unterstützten Punkte fällt, zu heftigen Erschütterungen (Prellen) am Ende des Stiels Veranlassung, weshalb der Stiel entweder ganz lose und wackelig in dem Setzhammer sitzen oder aus nachgiebigem Material (Stuhlrohr, Weidenruthen B etc.) hergestellt werden muss.

Alle diejenigen Arbeitsstücke, welche solche Profile haben, dass die geraden Begrenzungsflächen nicht in parallelen Ebenen liegen (wie z. B. bei allen regelmässigen Prismen und Pyramiden von ungerader Seitenzahl 3seitig,

zur

5 seitig u. s. w.), oder dass diese Flächen rund (konvex oder konkav) sind, oder dass auf ihnen Erhöhungen mit Vertiefungen abwechseln (wie z. B. ein Stab mit kugeligen Erhöhungen [Eierstab, Perlstab]), können entweder mit dem Hammer gar nicht oder nur annähernd ausgearbeitet werden und bedürfen daher Ausarbeitung solcher Stempel, welche zur Hervorbringung der richtigen Gestalt das verlangte Profil umgekehrt enthalten. Hierbei kann sodann eine entsprechend profilierte Unterlage nicht nur wesentliche Unterstützung gewähren, sondern, da man ja auch oft ebenso gut das Metall in solche profilierte Un terlagen eintreiben kann, sogar allein ausreichend sein. Diese Unterlagen und Stempel bilden dann vertiefte Formen, deren Herstellung nach denselben Prinzipien stattfinden muss, wie die Herstellung der Formen für flache Gusstücke S. 100, d. h. so, dass keine Unterscheidungen Vorkommen.

Wenn diese Formen namentlich dazu gebraucht werden, glühend gemachtes Eisen zu gestalten (Schmieden), so heissen sie Gesenke [(Etampe, fistampe, Stvage, Bosse, Print, Moitid, Shaper)-, Gesenkschmieden, Fagonschmieden, (Estamper, ^tamper, Stvage)]; der Stempel wird besonders Obergesenk (Oberteil, Dessur, Top-swage), die Unterlage Untergesenk (Unterteil, Dessous, Bottom-swage, Die) genannt.

Das Untergesenk ist ein Stahlklotz, Fig. 219, der auf den Amboss gelegt und durch einen nach abwärts gekehrten viereckigen Zapfen a, der in ein Loch

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Fig. 220.

Fig. 219.

der Ambossbahn gesteckt wird, oder durch einen auf dem Ambosse liegenden Ring festgehalten wird, oder der, wenn er gross sein muss, z. B. zum Schmieden von grossen Achszapfen, Fig. 220 u. dgl. selbst einen Amboss mit profilierter Bahn bildet, der mit Schwalbenschwanz und Keil auf der Chabotte befestigt wird. In letzterem Fall bringt man auch wohl mehrere Profile nebeneinander an. — Der früher viel gebrauchte Gesenkstock, welcher aus einem viereckigen Gusseisenklotze besteht, an welchem vier Seiten eine ganze Auswahl Profile erhalten, ist jetzt nur noch ganz vereinzelt in Anwendung. — Das Obergesenk wird bei gewöhnlichen Arbeiten wie der Setzhammer mit einem Stiele versehen (Gesenkhammer) und in der Regel von einem Arbeiter gehalten, während ein anderer Arbeiter darauf schlägt. Grosse Obergesenke für den Gebrauch mit Dampfhämmern etc. werden hier an Stelle des Hammerkopfes ebenfalls mit Schwalbenschwanz und Keil am Hammerklotze befestigt. — In welchem Fall zweiteilige Gesenke (Obergesenk und Untergesenk) oder einteilige Gesenke, d. h. nur Obergesenk oder nur Untergesenk angewendet werden, ergiebt sich

leicht aus der Natur des Arbeitsstückes, das z. B. immer zweiteilige Gesenke fordert, wenn es ein Rotationskörper ist.

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Fig. 221.

Wenn die oben erklärten Formen wesentlich den Zweck haben, das Metall kalt zu bearbeiten, so führen sie nicht mehr den Namen Gesenke, dern die Unterlage wird dann: Stanze, Stampfe oder Matrize (Estampe, Matrice, Matrice, Die), der Stempel auch Oberstempel, Gegenstempel genannt, wenn derselbe in die Stanze passt, oder Prägstempel, wenn er gleich der Stanze ebenfalls, wie z. B. bei der Anfertigung von Münzen, Medaillen etc., vertieft ist. Hierbei erklärt es sieb ebenfalls von selbst, dass die Stanze allein zur Bearbeitung genügt, wenn nur eine Seite des Arbeitsstückes Formänderungen erleiden soll, dass aber Stanze und Stempel in allen anderen Fällen erforderlich sind. Ein einfaches Beispiel letzterer Art liefert die Darstellung halbkugeliger Erhöhungen (Buckel) aus Blech' oder in Blech: der Stempel hat eine kugelförmige Aufsetzfläche (Buckeleisen, Vertiefstempel, Bouterolle, Stamp) Fig. 221 a, die Unterlage b dahingegen besitzt kugelförmige Vertiefungen und heisst Anke (De a emboutir, Thimble).

Während die Gesenke stets aus hartem Material, gewöhnlich aus Stahl oder Eisen mit Stahl belegt, hergestellt werden müssen, kann man bei den Stanzen und Stempeln in vielen Fällen Bronze, Messing, Kupfer oder Blei benutzen, wodurch der Vorteil entsteht, dass man durch Aufgiessen dieser Metalle auf den Stempel oder die Stanze, oder durch Einpressen in dieselben einen Formteil mit Hilfe des anderen herzustellen imstande ist.

Zur Hervorbringung der notwendigen Schlag- oder Druckkraft bedient man sich bei der Deformation mit Stempeln und Stanzen (Pressen oder Prägen in Stanzen; Stampfen, Stanzen, Estamper, Stamp) gewöhnlich des Fallwerkes, des Stosswerkes oder der Presse. Der Oberstempel wird dann mit dem Hammer oder dem Schieber, der Unterstempel mit der festen Unterlage, einer Art Chabotte, verbunden und durch Stellschrauben Fig. 211 auf S. 167 eingestellt und befestigt. Das Arbeitsstück liegt auf dem Unterstempel und erhält je nach der Natur der Veränderung eine Anzahl Schläge oder Stösse, um allmählich die Gestalt der Stanze anzunehmen, weil ein plötzliches Eintreiben durch einen Schlag nur in einzelnen Fällen ohne Zerreissen des Arbeitsstückes möglich ist. Wird das Metall dabei vor der Vollendung der Form hart, so muss es ^ ausgeglüht werden. In einzelnen Fällen wird durch ein be-    a

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sonderes Vorschlägen eine Vorbildung und darauf erst die    ||

Ausbildung der Gestalt durch Pressen, Prägen hervorgebracht, in manchen Fällen dahingegen    '

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die ganze Deformierung mit einem Male bewirkt, z. B. beim Münzprägen.

Dient der Handhammer zur Erzeugung des Schlages, so ist es mitunter nützlich dem Ge-

Fig. 2231'

Fig. 222.

senke oder dem Stempel eine sichere Führung zu geben, um zugleich die zweite Hand des Arbeiters frei zu machen. Man stellt diese Führung entweder auf die Weise her, dass man die Formen ab an den zwei Enden eines Bügels Fig. 222

anbringt, der durch eine Feder aufwärts geschnellt wird, und den man mit dem Stücke C im Schraubstocke einspannt; oder indem man dem Stempel eine senkrechte Führung giebt. Diese letzte Einrichtung (Schlagwerk, Machine ä gouttine, Sivage tool) ist in Fig. 223 gezeichnet. Sie besteht aus einem starken Bügel A, durch den ein Schieber B geht, welcher bei C den Stempel aufnimmt, einem Horn bei D zur Aufnahme des Unterstempels und einer Angel E zum Einstecken in einen Klotz etc. Wenn dieses Schlagwerk Blechstreifen profilieren soll, ist es zweckmässig, für letztere ein Führungslineal anzubringen, wie hei a zu erkennen ist.

Wenn ein Gesenk durch Exzenterscheiben bewegt also niedergestossen wird, so entsteht die zur Herstellung vielgebrauchter Gegenstände (Schraubenmuttern, Bolzen, Schlüssel etc.) in Schmieden, Reparaturwerkstätten vielfach Verwendung findende sog. Gesenkschmiedemaschine (S. S. 168).

I). Zielieisen, Ziehbank, Seckeneisen, Drahtpresse.

Die vorstehend beschriebenen Werkzeuge zeigen bei ihrer Anwendung, dass sie nur befähigt sind, eine Formänderung von grösserer Ausdehnung durch Wiederholung ihrer Einwirkung hervorzubringen. Z. B. kann ein Rundstab in einem Gesenke nur dadurch hergestellt werden, dass das Metall nach jedem Stosse oder Schlage auf das Obergesenke um die Gesenklänge vorgeschoben wird; ein Metallstück ist nur mittelst einer ausserordentlich grossen Anzahl Hammerschläge durch Strecken und Ausbreiten in eine dünne Platte zu verwandeln u. dgl. m. — Diese Art der Behandlung fördert die Arbeit nur mit grossem Zeitaufwande und Zeitverluste, wenn man die auf die Vorbereitung eines Schlages erforderliche Zeit als verloren betrachtet, hat ausserdem in vielen Fällen durch wiederholtes Erhitzen, durch fortwährendes Transportieren etc. manche andere Verlustquellen zur Folge und gestattet in den seltensten Fällen die Hervorbringung genauer Arbeitserzeugnisse. Zur Vermeidung obiger Verluste ist es notwendig und ausreichend, das formgebende Werkzeug und die Kraftübertragung so anzuordnen, dass es ununterbrochen und in genau abgemessenem Abstande über die Stellen des Arbeitsstückes hinwegschreitet, welche die Formänderung erleiden sollen, oder dass es diese Stellen ziemlich zu gleicher Zeit trifft. — Da die letzte bei einigen Arbeiten anwendbare Methode schon beim Stanzen etc. erwähnt wurde, so genügt es hier, die erstere in Betrachtung zu ziehen.

Die Stetigkeit der Einwirkung kann augenscheinlich auf folgenden Wegen erreicht werden:

gedrückt.

Erstens. Das Metall wird durch eine festgehaltene Öffnung hindurch-Es nimmt hierbei die Querschnittsgestalt dieser Öff-

nung an.

Hierbei nimmt dieses sowohl auf der

Zweitens. Das Werkzeug wird mit entsprechendem Normaldrucke über das Arbeitsstück weggeschoben, oberen als auf der unteren Fläche die Gestalt an, welche den Aufsetzflächen des Werkzeuges und der Unterlage entspricht.

Da es in beiden Fällen nur auf die Relativbewegung zwischen Arbeitsstück und Werkzeug ankommt, so schliessen die folgenden Betrachtungen die Umkehrungen in den Bewegungen ohne weiteres ein. — Bei dem ersten Verfahren erzielt man ein Produkt, welches durchaus von der Gestalt der Öffnung abhängig ist, insofern als dasselbe an allen Stellen Querschnitte erhält, die unter sich und dieser Gestalt kongruent sind. Die auf solche Weise erreichten

Veränderungen in den Dimensionen des Querschnittes bilden den Maasstab für die Deformation und die hierzu erforderliche Kraft, beziehungsweise Arbeit.

Unter der Annahme, dass die Querschnittsfiguren geometrisch ähnlich und die anderen Verhältnisse (Reibung, Erwärmung etc.) gleich bleiben, ist die Druckkraft K proportional der Querschnittsabnahme und daher, wenn die Kraft für die Einheit des Querschnittes mit k, die ursprüngliche Querschnittsfläche mit F und die nächstfolgende mit Fj bezeichnet wird.

K (F — Fj) k.

Die wirkliche Grösse der Kraft K hängt dabei ausserdem von mehreren Umständen ab, insbesondere von dem natürlichen Widerstande eines jeden Metalles, von der Beschaffenheit der Öffnung d. h. von ihrer Gestalt und Glätte, von der Art, wie die Kraft angewendet wird, d. h. ob sie drückend oder ziehend anftritt — da sie im ersten Fall das Metall vor der Öffnung zusammenpresst und die Reibung vermehrt —, von der Oberflächenbeschaffenheit des Arbeitsmaterials u. s. w.

dt

■pwir

Fig. 224.

so ist also die und die zur Deformation erforderliche Kraft

Flächendifferenz

Eine aufmerksame Betrachtung des Vorganges, der beim Durchziehen eines Metalles durch ein Loch (Ziehen, Trefilage, Drawing) stattfindet, lässt erkennen, welche Beziehungen zwischen der Beschaffenheit des Ziehloches (Trou, Drawing hole) und der Zugkraft eintreten und wann das günstigste Resultat zu erzielen ist. — Wenn der Einfachheit wegen (Fig. 224) angenommen wird, dass der Querschnitt des Ziehloches kreisförmig und vom Durchmesser dx ist, während das Metall vor dem Zug den Durchmesser d hat (d² — d₁²)zr

(^)

n k.

Diese Kraft ist jedoch als Zugkraft auch diejenige, welche auf das Metall

d ^ TZ

zerreissend wirkt und zwar auf die Querschnittsfläche —— den Zerreissungskoeffizienten mit s, so ist also K immer kleiner zu nehmen . Gleichgewicht wird vorhanden sein, wenn K = s ^ ^

. Bezeichnet man

als s

ist, dann

wird:

d² - dx ²

7rk = s

Qü

TC

oder k- =

s d² — d«

; also k =

S(dT

dl²

und auch    Y(j^)•

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Diese Gleichung zeigt die äusserste Grenze, bis zu welcher die Verdünnung gehen kann, sowie dass die Reduktion des Durchmessers d auf d: auch für

jedes Metall anders sein wird.

Das Verhältnis

kann man zweckmässig die Ziehbarkeit nennen, — denn von seinem Vorhandensein hängt die Möglichkeit Metall zu ziehen überhaupt ab — und das Verhältnis -A den Verdünnungskoeffizienten. Betrachtet für die Wirklichkeit, giebt diese Gleichung viel

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Au fl.

ZU

12

grosse Werte, weil noch andere Faktoren mit in Betracht gezogen werden müssen und weil die Werte für k und s sehr schwankend sind. Vor allem aber kommt es darauf an, den Wert für k möglichst klein zu machen. Dies erreicht man zunächst dadurch, dass man den Reibungswiderstand in dem Ziehloche thun-lichst vermindert durch gute Schmierung und grosse Glätte, weshalb die Löcher poliert werden. — Sodann soll die Verdünnung nicht plötzlich, sondern allmählich eintreten, weil sie eine hohe Spannung und daher im Ziehloche eine Kompression von der Grösse verlangt, dass die inneren Kräfte des Materials im Gleichgewichte bleiben und weil diese Kompression mit der Verdünnung Schritt halten muss. Das Ziehloch verengt sich demgemäss von aussen nach innen allmählich zu dem Durchmesser, mit welchem das Metall austreten soll und bildet (Fig. 224) einen Trichter mit der Anfangsöffnung ab, die nach und nach in einen Cylinder übergeht und zwar, um die geringste Reibung zu erzeugen, nach der sog. Antifriktionskurve. An der Austrittsseite ce wird die Kante ebenfalls abgerundet, damit bei einer unvermeidlichen Ablenkung von der geraden Richtung kein Abschaben oder Plattdrücken des Metalles eintritt.

Die beim Durchgänge durch das Ziehloch eintretende Kompression äussert sich übrigens auch noch an dem durchgezogenen Metalle durch eine grosse Härte und eine Zunahme des spezifischen Gewichtes, und ist die Ursache der Erscheinung, dass der Durchmesser des Arbeitsstückes immer etwas grösser ist als der Lochdurchmesser, indem unmittelbar nach dem Zuge die Moleküle sich wieder von einander entfernen. Auch liegt hierin zum Teil der Grund für die grössere absolute Festigkeit eines gezogenen Metalles¹), weil die Moleküle wahrscheinlich die günstigste gegenseitige Lage angenommen haben. Soll daher der Durchmesser des gezogenen Metalles gleich demjenigen des Ziehloches sein, so muss es zwei- oder dreimal durchgezogen werden. — Die Härte, welche infolge des Ziehens entsteht, fordert eine vermehrte Ziehkraft und daher von Zeit zu Zeit bei solchen Metallen ein Ausglühen, welche dasselbe vertragen. Durch dieses Glühen geht auch ein Teil der durch das Ziehen entstandenen absoluten Festigkeit und des spezifischen Gewichtes wieder verloren; dieser Verlust ist aber stets geringer als die Zunahme durch das Ziehen, so dass dennoch eine Vermehrung beider Eigenschaften durch das Ziehen erfolgt.

Bei richtiger Beschaffenheit des Ziehloches und Beobachtung derjenigen Mittel, welche die Ziehkraft so gering als möglich machen, ist trotzdem bald die Grenze erreicht, wo aus ökonomischen Gründen die Formänderung durch Ziehen aufhört, weil bei grossen Durchmessern entweder eine zu grosse Kraft oder eine zu geringe Verdünnung angewendet werden muss. — Der Verdünnungskoeffizient ist nach zahlreichen Versuchen für Schmiedeeisen auf 0,9; für Stahl auf 0,95; für Messing und Kupfer auf 0,925; für Silber auf 0,85; älso durchschnittlich auf 0,9 festgestellt. Diesen Wert angenommen erhält man die zum Ziehen erforderliche Krafteinheit, wenn die Grösse s bekannt ist, denn es findet statt:

dx == 0,9 d, also dx² = 0,81 d²

und daher k =

mithin ist k = 4,8 s.

Unter der Voraussetzung also, dass die Ziehkraft proportional der Flächenverminderung und der Verdünnungskoeffizient konstant ist, wird diese Ziehkraft

s(

0,81 d²

d* (1 — 0,81)

■H

0,81

0,19’

l) Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1859 S. 137.

pro qmm das 4,3fache der absoluten Festigkeit sein. Die Totalkraft ist aber nach der obigen Formel:

= d²0,19

4, 3 s,

(d² — d₁²) n

also K = 0,645 d² s.

Sollte hiernach z. B. eine runde Schmiedeisenstange von d = 25 mm auf dj = 25 0,9 = 22,5 mm Durchmesser verkleinert werden, so würde die erforderliche Kraft sein:

K = 0,645 . 25² . 30 = 14040 kg,

wenn s = 30 kg für Schmiedeisen angenommen wird. — Dieser grossen Kraft wegen beschränkt sich auch diese Art der Formverwandlung in der Regel auf geringere Dimensionen, also auf die Herstellung solcher Stäbe, die von geringem Durchmesser aber gewöhnlich grosser Länge sind und gemeiniglich Draht (Fil, Wire) genannt werden.

Das Drahtziehloch muss sich natürlich in einem harten Körper befinden, damit dieser den erforderlichen Widerstand zu leisten vermag, und jenes sich auch wenig ausnutzt. Man nimmt daher in der Regel Stahl, selten Hartguss, (Zieheisen, Drahtzieheisen, Filiöre, Filiere ä tirer, Drawplate, Draivmg-plate) und für ganz zarte Drähte (aus Gold, Silber und Platin), Edelsteine (Steinlöcher aus Rubin oder Saphir), die unter Anwendung von Diamantstaub durchbohrt werden⁶). Die allmähliche Verdünnung dadurch, dass der Draht durch eine Reihe von Löchern geht, macht es wünschenswert, diese Löcher nahe bei einander zu haben. Deshalb befinden sich gewöhnliche in einer Stahlplatt eine Anzahl solcher Löcher nebeneinander, deren Durchmesser sich einmal nach dem Verdünnungsfaktor verkleinern und dann sich nach den üblichen Draht-Dicken (Nummern, Drahtnummern) richten, die mit Drahtlehren (S. 63) bestimmt und nachgemessen werden.

In Deutschland und Österreich hat man jetzt eine Drahtlehre eingeführt, deren Nummern die Drahtdurchmesser in Millimeter angeben, wenn man die Nummer mit 10 dividiert, also würde

Nr. 100 einer Drahtdicke von 10 mm entsprechen.

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90

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Die Abstufungen dieser Lehre sind ohne Rücksicht auf den Verdünnungsfaktor festgestellt, was bei den alten Lehren nicht der Fall ist.

Da beim Durchziehen eines Drahtes durch ein Ziehloch das ziehende Organ den Draht vor dem Loche fassen und so lange fortziehen soll, bis die ganze Drabtlänge das Loch passiert hat, so setzt das entweder einen Raum von der doppelten Länge des Drahtes oder die Bedingung voraus, dass der Draht bald nach dem Austritte aus dem Loche an die Seite geschafft und aufgehäuft wird, was natürlich am zweckmässigsten durch Aufwickeln mittelst spulenartiger Einrichtungen geschieht. Die letztere Methode bietet ausser der Raumersparung noch einige andere Vorteile; vor allem hat immer nur eine kleine Strecke Draht die Zugkraft auszuhalten, wodurch das häufige Abreissen wesentlich vermindert wird; sodann erhält der Draht nicht nur sogleich eine sehr passende Form für den Transport und das Ausglühen, sondern der Weg zum Transportieren wird auch sehr bedeutend verringert, da in diesem Fall der Draht nicht in der ganzen Länge zurückgezogen zu werden braucht, um durch ein neues Ziehloch zu gehen. Eine Beschränkung erleidet diese Methode dann, wenn durch die Dicke des Drahtes die Biegungswiderstände zu gross werden. In solchen Fällen wird von der ersten Methode Anwendung gemacht, also der Draht in seiner ganzen Länge gerade gerichtet gezogen und zu dem Zwecke von einer Zange gefasst, welche durch ein Zugmittel (Kette, Schnur, Kiemen oder Gurt), das sich um eine sich drehende Walze oder Trommel wickelt, fortgezogen wird und bei ihrer Bewegung eine Unterstützung in einem bankartigen Gestelle findet, welches zugleich an dem einen Ende das Zieheisen und an dem anderen Ende die Vorrichtung für die Bewegung der Zugwalze trägt und Ziehbank¹) (Bane ä tirer, Draw-bench) heisst.

Die Ziehzange (Pince, Tenaille, Dogs, Pley er) ist entweder eine sehr kräftig gebaute, kurzmaulige Scharnierzange mit zwei aufgebogenen Schenkeln,

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Fig. 225.

hinter welche sich ein Ring legt, der mit dem Zugmittel verbunden ist und durch seine Gestalt zugleich die Schenkel gehörig zusammendrückt, oder sie besteht, Fig. 225, aus dem Maul a mit den Stangen b, c, die mit zwei Zugbändern d, e ein bewegliches Parallelogramm bilden, an dessen Eckpunkte f zur Aufnahme des Zugmittels ein Ring f sitzt. Man sieht, dass auch hier die Kraft zum Schliessen des Maules mit der Zugkraft wächst. — Auch werden Exzenterklemmen gebraucht.

Zur Bestätigung der erforderlichen Kraft ist in der Regel ein Vorgelege vorhanden, das am Ende der Ziehbank sitzt und durch Handkurbel oder Riemenscheiben in Bewegung gesetzt wird. Bisweilen wendet man auch einen FJaschenzug oder eine Zahnstange (s. später) an. Besondere Einrichtungen bestehen in der Anwendung einer Kette ohne Ende mit selbstthätiger Auslösung der Zange am Ende des Zuges. — Mitunter macht die Zange nur eine kleine Bewegung (0,2 bis 1,0 m) und muss dann zurückkehren, um den Draht von neuem zu fassen. Da hierbei an jeder Stelle, wo der Draht gefasst wird, Zangen-bisse entstehen, welche bei fortgesetztem Ziehen sich schuppenartig au die Oberfläche des Drahtes legen und denselben schieferig machen, so ist diese Manipulation möglichst zu vermeiden. Man nennt in diesem Fall die Zange Stoss-zange zum Unterschiede von der Schleppzauge, welche einen langen Weg (2 bis 10 m) zurücklegt (Schleppzangen-Ziehbank).

Diejenigen machinalen Vorrichtungen, bei welchen der Draht sogleich nach dem Austritte aus dem Ziehloche aufgewickelt wird, heissen Sch ei b en Ziehbank (Leierbank, Rollen bank, Filiere ä bohine, Drum-hench). Die gewöhnliche Anordnung derselben geht aus Fig. 226 herwor. Das Drahtzieheisen A ist auf der Mitte der Bank BC in ein Gestell D gelegt, welches an dem einen Ende bei C die Zieh Vorrichtung G, am anderen Ende B den Haspel H zum Abwickeln des Drahtes trägt. Die Ziehvorrichtung besteht aus einem stumpfen Hohlkegel K (Scheibe, Rolle, Hut, Bobiner Beel), welcher sich um eine vertikale Achse frei drehen kann. Diese vertikale Achse, welche in der Bank gehörig gelagert ist und am unteren

M Hütte, 1862, Taf. 17. — Dinglers Journ. 140, 408; 231. 551; 244. 30; 250, 296; 254, 329; 257. 88.

Ende sich noch in einem Fusslager stützt (das in der Zeichnung weggelassen), trägt unten ein Kegelrad a, welches durch ein zweites Kegelrad b in Umtrieb versetzt wird. Ferner sitzt an derselben Welle eine längliche Scheibe in n, an deren Oberfläche sich zwei radiale Vertiefungen befinden, und die als Mitnehmer für den Hut K dient. Zu diesem Zwecke geht durch den Boden des Hutes eine Stange d, welche beim Niederdrücken in eine der Vertiefungen ein-tritt und das Mitnehmen bewirkt. Zugleich ist hier die Anordnung getroffen, dass der Hut aufhört sich zu drehen, wenn der Draht von H abgewickelt ist. Die Stange d wird nämlich in der Vertiefung der Scheibe m n nur durch Reibung gehalten, die infolge des Druckes entsteht.

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Fig. 226.

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nun dieser Druck, also die Reibung auf, so drückt eine Spiralfeder die Stange d nach oben und bewirkt dadurch eine Ausrückung. Die Befestigung des Drahtendes mit dem Hute erfolgt gewöhnlich durch eine am Hute sitzende Zange.

In manchen Fällen ist die Herstellung einer Reihe von Ziehlöchern zur Ausbildung einer Form sehr umständlich, z. B. wenn verhältnismässig dünne Stäbchen oder Streifen auf der Oberfläche profiliert sein sollen zur Anfertigung von Gesimsen, Leistenwerk etc. Weil dann eine DimensionsveränderuDg in der Breite nicht beabsichtigt wird, genügt es nach Art der Gesenke (S. 174) ein Ziehloch anzufertigen und dasselbe in zwei Teile zu zerschneiden. Es entstehen dadurch (Fig. 227) zwei Backen a, b (S ecken eisen', Siekeneisen, Bille ä mou-lures, Crecisiny-die), die ähnlich einem Zieheisen in die Stützen C so eingelegt werden, dass sie nach jedem Durchgänge vermittelst einer oder zwei Schrauben um eine entsprechende Grösse näher gestellt werden können. Die ganze Vorrichtung heisst Secken-zug (Siekenzug, Bille, Boite ä tirer, Swaye-box).

Fig, 227.

— Wenn in einem Seckenzug zwei Backen eingelegt werden, welche umgekehrt kongruent sind, so bilden sie ein vorzügliches Mittel zum Querbiegen dünner Bleche, also zur Erzeugung von Blechstreifen mit gebogenem Profil. Da solche Stäbe oder Streifen in der Regel nur kurz sind, aber, namentlich die ersteren, ziemlich viel Kraft gebrauchen, so wird die Ziehbank oft mit Zahnstange und Vorgelege ausgestattet (Zahnstangen-Ziehbank, Bane ä cric, Hack-bench).

Statt, wie im Vorhergehenden ausführlich beschrieben ist, das Metall vermittelst des Ziehens durch das entsprechende Loch zu bringen, kann dasselbe auch hindurchgeschoben oder gedrückt werden, wenn es nur vor dem Loche gehörig gegen das Ausweichen nach der Seite geschützt wird. Da aber dieser Schutz namentlich in dem Fall sehr umständlich einzurichten sein muss, wenn das Metallstück vor dem Loche sehr lang ist, so kann dieses Prinzip des Pressens nur Anwendung finden, wenn das Metallstück vor dem Loche kurz ist und durch einen Durchgang die gewünschte Deformation erhalten kann. In diesem Fall ist aber eine sehr grosse Presskraft notwendig, einmal

weil durch die Pressung die Widerstände wachsen und dann weil der Druck auf grosser Oberfläche erfolgt, und deshalb das Verfahren des Pressens nur bei sehr weichen Metallen, bei Blei und Zinn, anwendbar. Die ganze Einrichtung besteht in einem starken Hohlcylinder (Pressform, Glocke, Cloche, Core-die) a, Fig. 228, mit konisch zulaufendem Ende, welches das entsprechende Loch enthält, aus dem die Stange oder der Draht d heraustritt. Das Blei oder Zinn wird durch einen Trichter bei e (der in den Cylinder eingeschraubt und während des Pressens durch eine Verschlusschraube ersetzt wird) in den Cylinder gegossen und gewöhnlich in heissem Zustande (Heisspressen) vermittelst des Kolbens K herausgepresst. Der Kolben K erhält mitunter durch Schrauben, in der Regel durch eine hydraulische Presse, seine Bewegung und in diesem Fall eine direkte Verbindung mit dem Druckkolben P einer hydraulischen Presse, pressen wird in den kleinen Kammern r um die Pressform ein Kohlenfeuer unterhalten. — Das Loch, aus dem das Metall heraustritt, befindet sich in einem Mundstücke (Pressring, Modöle, Matrice) von Stahl, das beliebig ausgewechselt werden kann. — In Bezug auf den Kraft-

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Fig. 228,

bedarf siehe Röhrenfabrikation.

Beim Heiss-

E. WalzenJ), Rändelräder.

Bei aufmerksamer Betrachtung des Vorganges in einem Zieheisen oder Seckenzug erkennt man, dass eine nicht unbedeutende Arbeit auf gleitende Reibung verwendet wird. Bei einem Seckenzug liegt es daher nahe, diese Reibung dadurch zu verringern, dass man sie in Zapfenreibung verwandelt, indem man die ebene Auflegefläche des unteren Backenteiles als die Fläche eines Cylinders anordnet, der, um Endzapfen drehbar, eingelegt wird, und dass man desgleichen an die Stelle des oberen Backens einen gehörig profilierten, drehbaren Cylinder bringt. — Indem dann die zwischen den Oberflächen der Cylinder und dem Arbeitsstücke auftretende Reibung zum Fortschieben des letzteren benutzt wird, entsteht eine Anordnung, welche das Ziehen erspart, auch infolge der Drehung eine kontinuierliche Wirkung der formgebenden Werkzeuge herbeiführt und in der fruchtbarsten Weise durch diejenige Werkzeuggattung zur Anwendung gelangt, welche den Gemeinnamen Walzen (Cylindre, Holl) führen. Walzen sind demnach Rotationskörper, deren Oberfläche kontinuierliche Aufsetzflächen darbieten und durch einen entsprechenden Normaldruck das zwischenliegende Metall komprimieren, strecken, (oder nur biegen) und durch den Reaktionsdruck so fortschieben, dass ununterbrochen neue Stellen des Metalles zur Verarbeitung gelangen. Fig. 229 erläutert diesen Vorgang. Die beiden Walzen A und B sind so gelagert, dass

i) Wedding, Darstellung des schmiedb. Eisens. — v,' Hauer, Hüttenwesenmaschinen, 2. Aufl., Leipzig 1876 und Fortschritte in der Konstruktion und Anwendung derselben. 1887.

—    Petzhold, Eisenhahnmaterial. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1872 S. 662; 1873 S. 625; 1877 S. 36; 1881 S. 297; 1882 S. 449; 1885 S. 51, 656; 1887 S. 12; 1888 S. 570; 1891 S. 136, 768; 1895 S. 1473. — Eisen und Stahl, 1881 S. 57, 132; 1882 S. 233, 283; 1883 S. 121.

—    Zeitschr. f. B. H. u. S.-W. 1874 S. 200; 1883 S. 200. — Kerpely. Fortschr. 1867 S. 202.

—    Dinglers Journ. 267, 165; 268, 390; 269. 551; 274, 191; 278, 433, 481, 542; 289, 169, 195, 217, 241, 265.

Um das Arbeitsstück

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Da nun die Kraft H mit dem Winkel cp abnimmt, die Kraft N dahingegen mit cp zunimmt und zwar so, dass für cp = Null, N = R und H = Null wird, so ist ersichtlich, dass in der zentralen Linie MN die Kompression s kra f t ihr Maximum erreicht, während die Kraft zum Zurückschieben hier ein Minimum wird. — Darum findet in der Zeutrallinie M N auch die Mitnahme des Arbeitsstückes am sichersten und leichtesten statt, weil N f den grössten Wert hat.

Fig. 230.

sie sich um ihre Achse M, N drehen und durch Zapfen in einem bestimmten gleichbleibenden Abstande d von einander gehalten werden. Das Metall M, welches in der Dicke d zugeführt wird, verlässt das Walzenpaar mit der Dicke 6, indem es den Abstand infolge einer Dickenabnahme durch Streckung und einer in der Richtung xx auftretenden Fortbewegung passiert, die von einer Zugkraft bewirkt wird, welche ihren Ursprung in der Reibung zwischen Walzen und Arbeitsstück hat. Indem das Arbeitsstück an die Walzen gelangt und von diesen gefasst wird, entsteht in den Berührungspunkten ein Druck (Reaktion), also an jeder Walze im Punkte C eine Pressung R, welche von dem festen Zapfen ausgeht und daher radial gerichtet ist. Dieser Radialdruck hat eine von der Zentralen M N um den Zentriwinkel cp abweichende Richtung und zerlegt sich bei C in die zwei Seitenkräfte'.

N = R cos cp und H = R sin cp.

Hiervon bewirkt N eine Kompression und ruft ausserdem eine Reibung von der Grösse f N hervor, wenn f der Reibungskoeffizient ist. Diese Reibung f N wirkt der Horizontalkraft H entgegen und überwindet diese, wenn sie grösser ist. Im Gleichgewichtszustände ist nun

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C,

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Fig. 229.

fN = H oder fR cos cp — sin cp sin cp

-= tg cp

cos cp

woraus folgt, dass der Angriffspunkt C so liegen muss, dass der Zentriwinkel cp> kleiner als der Reibungswinkel in Bezug auf das Walzen- und Arbeitsmaterial wird.

also f

bei dem Maximum des Druckes N und der-Reibung f N nicht zu zerreissen, darf erfahrungs-mässig bei Eisen sein Querschnitt nur auf die Hälfte reduziert werden, und damit andererseits kein Gleiten entsteht, der Walzenabstand höchstens gleich x/20 des Walzendurchmessers sein.

— In Rücksicht darauf, dass das Metall sich zwischen den Walzen unter dem Einflüsse der S. 137 etc. erläuterten Vorgänge d.h. sich im Zustande des Fliessens befindet, erklärt sich auch ohne weiteres die Erscheinung, dass es, an beiden Enden und an den Längsseiten abgerundet, die Walzen verlässt, weil es hier ungehindert ausfliessen kann, und dass es (Fig. 230) sowohl vor dem Eintritte bei 2,3 als nach dem Austritte bei 5 gestaucht wird, demnach etwas dicker ausfällt, als der Walzenabstand ist, was bei Herstellung genauer Dicken zu beachten ist.

Durchbohrt man eine Walzeisenschiene

(Fig. 230) in gleichen Entfernungen mit Löchern, füllt diese mit Eisencylindern wieder aus, walzt darauf und zerschneidet die Schiene in der Länge, so sieht man, dass die Stäbe nach und nach die gezeichnete Lage 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 annehmen, und erkennt hieran sehr deutlich die Verschiebuung der Moleküle.

Aus obiger Darstellung folgt ferner, dass ein gewisses Verhältnis zwischen den Walzenhalbmessern und der Dickenabnahme besteht, denn unter der Voraussetzung, dass beide Walzen gleiche Halbmesser (r) besitzen, ist die Entfernung ihrer Achsen:

MN = 2r -f d = MP -j- PO 4- ON oder da PO = d und MP = ON = r cos cp, MN = 2r-(-d = d 4- 2r cos cp,

2 r — 2 r cos cp = d — d. d — d

so ist

also

und

1 —CO S(jp

Nun ist ferner cos cp —

V 1 + tg² cp 2r —-

, also, weil tg cp — f

Vl + i²

= m, so erhält man

Bezeichnet man nun hier den Verdünnungsfaktor

Vl + i²

als den kleinsten Durchmesser einer Walze, welcher mindestens erforderlich ist, um das Arbeitsstück zu fassen, in der Regel aber, auch schon aus Gründen der Festigkeit, sehr viel grösser genommen werden muss.

Die Bewegung der Walzen findet je nach deren Grösse durch Menschenhand oder Elementarkraft statt. Hierbei ist vor allen Dingen eine sichere Lagerung der Walzen erforderlich, wozu das Walzengerüst (Gage, Housing frames) dient. Man unterscheidet zwei Arten von Gerüsten: Pilarengerüst und Ständergerüst, wovon das erstere, aus 4 schmiedeisernen Säulen mit dazwischen liegenden Lagern bestehend, nur noch für kleine Walzwerke im Gebrauche ist.

Das Ständergerüst besteht gewöhnlich, wie Fig. 231 und 232 zeigen, aus 2 starken gusseisernen Rahmen A, A von viereckigem Querschnitte, welche soweit von einander stehen, als die Walzenlänge (Ballen, Bund) B beträgt. In diesen Rahmen liegen, vertikal gegeneinander verschiebbar (Fig. 232) die Lager C, D zur Aufnahme der dicken Walzenzapfen (Laufzapfen, Läufer). Da während des Betriebes die Widerstände in fast vertikaler Richtung auftreten, so würde es genügen, für die obere Walze ein halbes Oberlager und für die untere ein halbes Unterlager anzubringen, wenn nicht die Oberwalze nach jedem Durchgänge des Arbeitsstückes auf die Unterwalze fallen und leicht Beschädigungen veranlassen würde. Deshalb hat die Obenvalze gewöhnlich ein ganzes Lager. Da ferner eine allmähliche Hebung der Walze beim Eintritte des Arbeitsstückes den heftigen Stoss gegen das Lager bedeutend mindert, weil

die Walze vor diesem Anstosse dann schon einen Teil der lebendigen Kraft verzehrt, so wird die Oberwalze in vielen Fällen schwebend erhalten und erst durch den Druck des eingeschobenen Metalles soweit gehoben, als die obere Lagerhälfte gestattet. Als Mittel zu dieser Ausgleichung des Gewichtes der Oberwalze dienen bei kleinen Walzen Federn, bei grösseren Gewichte. Eine in Fig. 231 und 232 gezeichnete Anordnung einer Ausgleichung durch Gewichte mag zur allgemeinen Erklärung genügen. Die unteren Hälften a der Oberlager werden von je zwei vertikalen Stangen b, b, welche durch das Unterlager

¹

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1870 S. 751; 1882 S. 93; 1884 S. 965; 1886 S. 545; 1895 S. 22. — Hütte 1855 T. 7, 1867 T. 16. — Masch.-Konstr. 1881 S. 315. — Dinglers Journ. 13«, 182; 144, 7: 147, 255; 160, 5; 200, 178: 227, 526; 234, 364: 239, 83; 240. G; 243, 105; 245, 492; 248, 489; 250, 201; 253, 16; 256. 110; 259, 212; 273, 14; 290, 277.

²

Dinglers Journ. 1S2, 88. — Polyt. Zentralbl. 1864 S. 1552; 1873 S. 1249. —

³

Zeitschr. deutsch. lug. 1863 S. 287. — Heusinger, Handbuch, S. 227, Taf. 14. — 2) Polyt. Zentralbl. 1864 S. 231.

⁴

Karmarsch-Hartig, Mech. Techn. I. 364. — v. Kulmer, die Kunst des Goldarbeiters.

⁵

Weimar 1872 S. 113. — 2) Dinglers Journ. 168, 260.

⁶

Polyt. Zentr. 1867 S. 464.

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Fig. 231.

Fig. 232.

gehen, getragen und zwar durch Gewichte G, die in einer Grube unter dem Walzengerüste an den Hebeln c d e hängen, die bei c direkt oder durch ein Gelenk mit den Stangen verbunden sind. — Dass man, wie oft geschieht, die Hebel auch um 90° gedreht an wenden kann, wenn die Grube das erheischt, bedarf kaum der Andeutung.

Nicht nur um in manchen Fällen die Walzen allmählich näher stellen zu können, sondern auch um ihre gegenseitige Stellung zu regulieren, sind in den Ständern Stellschrauben E, E (selten Stellkeile) angebracht, welche die Stellung der Oberwalze fixieren, ihre Muttern in den oberen Ständerteilen K (Kappen) haben und entweder bloss auf das Lager drücken oder auch das ganze Lager heben und niederschieben. Die Schrauben sind entweder einzeln drehbar — dann geschieht die Drehung gewöhnlich mit Schlüsseln — oder sie werden der Bequemlichkeit und genaueren Einstellung halber gekuppelt, entweder, indem man auf die Schrauben Kegelräder m, m steckt und diese durch andere, auf einer horizontalen Welle sitzende Kegelräder nun mittelst Handrad H dreht, oder indem man Schneckenräder mit Schraube ohne Ende benutzt. Als Druckmittel zum Stellen der Walzen verwendet man vereinzelt auch hydraulische Pressen³). — Die Verbindung der Stirnräder oder zweier Schlüssel durch eine Schubstange wird wenig mehr angetroffen.

i) Dinglers Journ. 246, 359.

Zur Hervorbringung der Drehung beider Walzen wird in der Regel nur die eine (gewöhnlich untere) mit der Betriebskraft in Verbindung gebracht, während die zweite entweder durch Reibung mitgeht (Schleppwalzen) oder mit der ersten durch Zahnräder R (Kräuseln) gekuppelt wird (Fig. 231). — Sind die Walzen sehr klein (Walzen für Goldarbeiter etc.), so erfolgt die Bewegung durch eine Handkurbel, welche auf den verlängerten Zapfen der Unterwalze gesteckt wird. Grosse Walzen werden vermittelst einer lösbaren Kupplung mit einer Dampfmaschine, einem Wasserrade etc. in Verbindung gebracht oder durch ein Riemenvorgelege betrieben,

Da das Arbeitsstück selten mit einem Durchgänge durch die Walzen in die gewünschte Form umzuwandeln ist, so muss dasselbe bei der gewöhnlichen Anordnung eines Walzwerkes so oft durch Hinwegheben über die Oberwalze nach der Eintrittsseite gebracht werden, als Durchgänge (Stiche) erforderlich sind, wodurch bei grossen Walzstücken oft dem Arbeiter eine so bedeutende Anstrengung erwächst, und wodurch bei kleinen Arbeitsstücken, die heiss gewalzt werden müssen, ein so beträchtlicher Wärmeveriust wegen des Zeitverbrauches entsteht, dass es ratsam ist, diese Arbeit ebenfalls durch die Maschine ausführen zu lassen. Um den Zeitverlust zu umgehen, richtet man entweder das Walzwerk so ein, dass sich unmittelbar nach dem Austritte des Walzstückes die Bewegung umkehrt (Reversierwalzwerk, Kehrwalzwerk, Reversing roUing mill¹), wodurch auch die Hebung vermieden wird. Oder man legt 3 Walzen

übereinander (Fig. 233) oder je zwei Walzenpaare nebeneinander (Fig. 234) Colamineur²), so dass ^ nur eine Aufhebung für zwei Durchgänge notwendig wird. — Zur Umkehrung der Bewegung wird entweder der Gang der Dampfmaschine (mitunter Zwillingsmaschine) vermittelst einer Kulissensteuerung, oder der Gang der Walzen durch Umkupplung umgesetzt.

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Fig. 233.

Fig. 234.

Von diesen Einrichtungen ist besonders das Drei walzwerk (Tr io walz werk ³) zur Entwicklung gebracht und in Aufnahme gekommen, nachdem die Schwierigkeiten der Lagerung überwunden sind. Gewöhnlich ist jedoch das Zwei-Walzensystem beibehalten und das Überheben durch mechanische Vorrichtungen (Elevator) bewirkt. Diese sind mit demjenigen Apparate verbunden, welcher in den meisten Fällen für die Einführung des Metalles zwischen die Walzen unerlässlich ist, aus einer horizontalen Gusseisenplatte P (Fig. 232) besteht und Walzenbank oder Walzentisch heisst, auch Einlass, wenn sie annähernd die Form des Walzstückes besitzt. Eine solche Walzenbank wird entweder durch eine

besondere Dampfmaschine, die in der Walzengrube oder über den Walzen steht, oder durch die Walzendrehung vermittelst Hebeloder Ketten etc. ehoben⁴).—Hierbei sei noch bemerkt, dass die Walzentische oft mit Rollen versehen sind, welche den Reibungswiderstand der darauf sich bewegenden Arbeitstücke vermindern.

Beim Durchgänge des Metalles durch die Walzen findet wiegen der runden Aufsetzfläche zunächst zwar eine Ausdehnung in der Bewegungsrichtung statt

i) Zeitschr.    d. Ver. d. Ing. 1868 S. 124, 154; 1869    S. 538; 1872 S. 667;    1875 S. 98;

1885 S. 237; 1888    S.    29; — Dinglers Journ. 269,    551. —    Kerpely, Fortschritte    1866 S. 192;

1867 S. 221; 1885    S. 298. — Dinglers Journ. 235,    465. —    2) Kerpely, Fortschr.    1868 S. 208.

— 3) Zeitschr. d.    V.    d. Ing. 1876 S. 377; 1880    S. 180; 1881 S. 252; 1890 S.    1111; 1892

S.    144. — Dinglers Journ. 227, 143; 287, 19; 240, 322. — Wiebe, Skizzenbuch, Heft 29,

T.    3. — Hütte 1861 T. 18. — Kerpely, Fortschr. 1881 S. 333. — Zeitschr. d. V, d. Ing. 1869 S. 288, 349. — Dinglers Journ. 185, 268; 203, 338; 244, 363.

(Streckung), welche umso grösser ausfällt, je kleiner der Walzendurchmesser ist, daneben aber wird das Metall nach dem allgemeinen Gesetze auch in der Richtung der Walzenachsen ausgebreitet (Breitung) und endlich in etwaige Vertiefungen der Walzen eingedrückt. Man besitzt daher in der Walzenoberfläche das Mittel zur Hervorbringung höchst verschieden gestalteter Arbeitsstücke. — Ist die Oberfläche der Walzen cylindrisch (Fig. 231), so entsteht ein Produkt mit zwei parallelen ebenen Flächen. Solche Walzen dienen daher besonders zur Herstellung jener Tafeln aus Metall, welche je nach der Grösse Platten oder Blech genannt werden (Blechwalzwerke¹), Laminoir ä plaque, Plate-rollers). — Weil das Blech vor allen Dingen an der Oberfläche sehr glatt und eben (ohne Beulen, Höcker, krause Ränder) und überall vollkommen gleich dick sein soll, so ist nicht nur den Walzen eine sehr glatte, mitunter polierte Oberfläche zu geben, sondern es ist auch dafür zu sorgen, dass ihre Flächen durchaus cylindrisch sind und dass die Drehachsen nicht nur mit den geometrischen Achsen der Cylinder zusammenfallen, sondern auch genau parallel zu einander liegen und dass endlich die Walzendurchmesser von einer Grösse sind, welche das Durchbiegen der Walzen möglichst verhindert. — Wenn die Walzen nicht cylindrisch sind oder wenn sie sich exzentrisch drehen, findet nämlich eine periodische Verkleinerung und Vergrösserung der Durchgangsöffnung, also auch der Metalldicke statt; sind die Walzen nicht ganz cylindrisch, sondern konisch oder sind ihre Achsen nicht parallel, so ist die Streckung an der engeren Stelle stärker als an der weiteren, infolgedessen das Arbeitsstück an den Kanten nicht gerade, sondern kreisförmig gebogen, (sichelförmig) wird und verschieden dick ausfällt; biegen sich die Walzen aber in der Mitte durch, so werden die Metall ränder stärker gestreckt und, weil die mittlere Fläche eben bleibt, aus der Ebene herausgedrängt, daher runzelig und faltig. — Auch benutzt man zum Blechwalzen besonders das Triowalzwerk. Da die Verdünnung des Metalles zu einem Bleche von bestimmter Dicke in der Regel nach und nach erfolgt, und das Produkt selbst in den verschiedensten Dicken angefertigt wird, so fehlt bei diesen Walzen selten die oben beschriebene Einrichtung, welche ein Näherstellen derselben nach jedem Durchgänge des Metalles mit Leichtigkeit herbeifuhren lässt.

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Fig. 235.

Wegen der Breitung bekommen Bleche und andere flache Walzprodukte an den Rändern eine abgerundete und unregelmässige Begrenzung. Wenn man auch mitunter von dieser Wirkung Gebrauch macht (z. B. beim Plattwalzen [Plätten, Ecacher, Flatten] von Draht zur Anfertigung der Weberriete etc.) und wenn diese Abrundung in vielen Fällen für den Gebrauch unwesentlich ist, so muss sie doch oft, z. B. beim Walzen flach viereckiger Stäbe, vermieden werden. Am einfachsten geschieht dies offenbar dadurch, dass man zur Begrenzung der Breite um einen Ballen Ringe (Ränder) legt, die scharf rechtwinklig gegen die Achse abstehen und in entsprechende Vertiefungen des anderen Ballen eintreten, wie Fig. 235 zeigt, wo die Ringe a, a der Walze A in die Vertiefungen c, c der Unterwalze B eintreten. Durch dieses Mittel entstehen zwischen den Walzenkörpern Durchgangsöffnungen m, die das Arbeitsstück gänzlich umschliessen. Solche Durchgangsöffnungen werden Kaliber (Canne- ¹

Iure Groove) und die Walzen, welche dergleichen herumlaufende Vertiefungen besitzen, Kaliber walzen²) genannt. Die Kaliberwalzen bilden, da die Form und Grösse der Kaliber sehr verschieden sein kann das vorzüglichste Mittel zur Herstellung aller Arten von Stäben. Treten dabei Ränder der einen Walze in Vertiefungen der anderen Walze: dann entstehen die geschlossenen Kaliber (Cannelure fermee, Closed groove) Fig. 235, wobei noch die Oberwalze Patrize und die Unterwalze Matrize heisst. — Wenn dahingegen die Ringe auf beiden Walzen so liegen, dass sie sich berühren, dann werden die Kaliber zu offenen (Cannelure ouverte, Open groove) Fig. 236. — Für die Wahl offener oder geschlossener Kaliber entscheiden mancherlei praktische Gründe. —- Zur weiteren Einteilung der Kaliber wird die Querschnittsfigur benutzt, daher: Flachkaliber (Fig. 235), Quadratkaliber (Fig. 236), Polygonkaliber, Rundkaliber, Ovalkaliber, Spitzbogeukaliber. Zu den Faconkalibern gehören alle diejenigen, deren Querschnitte anders als die eben genannten beschaffen sind.

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Gewöhnlich enthält ein

Walzenpaar eine grössere Anzahl Kaliber, die in einer gewissen Reihenfolge das Metall bearbeiten, weil die Gestalt des Arbeitsstückes nur nach und nach ausgebildet werden kann.

Fig. 230.

Fig. 237.

Die Anfertigung der Kaliber, namentlich auch in Bezug auf ihre Reihenfolge, die Kalibrierung (Cannelure. Groov-ing) verlangt die Berücksichtigung einer Anzahl Umstände und Erscheinungen, welche beim Walzen Vorkommen. — Zunächst müssen die Kaliber so beschaffen sein, dass sich das Metall leicht von den Walzen abschält: die Kaliber dürfen keine Unterschneidungen haben. — Glühend gewalztes Metall (Eisen, Stahl) kühlt sich nicht nur ab und schwindet dabei (Eisen etwa um ‘/64), sondern kühlt sich an Ecken früher ab als an Flächen, wie man dies z. B. bei Quadratstäben, Winkeleisen etc. besonders beobachten kann. In genau quadratischen Kalibern gewalzt, werden die Seiten einfallen (Fig. 237); drückt man aber das Kaliber etwas, so dass zwei (vertikal) gegenüberliegende Winkel jeder etwa 1 bis 92 Grad betragen und lässt den Stab zweimal um 9 Grad gedreht, durchgehen, so entsteht ein wirkliches Quadrat als Querschnitt. Deshalb ist bei der Dimensionierung und Formung der Kaliber auch auf das Schwind Verhältnis Rücksicht zu nehmen. — Da die scharfen Kanten der Ringe leicht schartig werden, so rundet man sie immer etwas ab. In den hierdurch entstandenen Raum drückt sich das Arbeitsstück ein und erhält einen sogenannten Grat, d. h. einen sich auf der Oberfläche hinziehenden Metallaufwurf, welcher in der Regel an den Kanten weniger auffallt und stört, als auf den Flächen. Deshalb sind die Kaliber so anzuordnen, dass der Grat auf die Kanten des Arbeitsstückes kommt, also z. B. für Quadratstäbe aus dreieckigen Einschnitten offen (Fig. 236) und für Flachstäbe aus rechteckigen Einschnitten geschlossen (Fig. 235) konstruiert. — Von besonderer Wichtigkeit ist jedoch bei einer Kaliberfolge das Verhältnis der Querschnittsabnahme und der allmähliche Übergang vom ersten (Vorkaliber) zum letzten Kaliber (Fertigkaliber). Zur gehörigen Ausnutzung der Wärme und zur Beschleu-

Deutsches Normalprofilbuch für Walzeisen. 3. Aufl. Aachen 1886. —

nigung der Arbeit soll die Abnahme (D r u c k) zweier Drucknächenabstände möglichst gross genommen werden. Weil aber die Wärme des Metalles allmählich ab- und die Härte, besonders beim Walzen kalter Metalle mehr und mehr zunimmt, so kann der Druck in den ersten Kalibern grösser sein, als in den nachfolgenden. Der Koeffizient, nach welchem die Druckabnahme zu bestimmen wäre, ist ferner abhängig von dem Walzenmaterial, der Walzengeschwindigkeit, den Walzendurchmessern etc. und daher nicht konstant. Für die Abnahme bei Eisenwalzen z. B. kann der Abnahmekoeffizient gelten:

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Ais ein besonderes Walzwerk ist hier

wenn unter F der Anfangsquerschnitt, unter f der Endquerschnitt und unter n die Anzahl der Kaliber (Stiche) verstanden wird. Nebenstehende Fig. 238 giebt ein Bild von dem allmählichen Übergange eines Quadratstabes in einen Flachstab in vier Abstufungen und einer Druckabnahme von etwa 25 Prozent.

Fig. 238.

noch dasjenige zum Walzen der bereits zu einem Ringe zu-sammengeschweissten Radbandagen (Tyres; Bandagen Walzwerk, Laminoir ä bandages, Vyres rollingmiU)¹) zu erwähnen, welches auch im Kleinen zum Auswalzen von Ringen (Fingerringen) Anwendung findet und sich dadurch auszeichnet, dass die Walzen frei vor dem Gerüste stehen, um das Material dazwischen zu bringen, wie bei einer Bördelmaschine (Kopfwalzen werk). — Desgleichen dient das Rundkaliber auch zur Fabrikation von Draht, zu welchem Zwecke aber dasselbe wegen der mangelhaften Berührung der Kaliberdurchmesser nicht kleiner als etwa 4 mm werden kann. (S. Draht.)

Fig. 239.

Die grosse Mannigfaltigkeit der in Gebrauch gekommenen Formen und Grössen von (besonders eisernen) Stäben, und infolgedessen die grosse Zahl der zur Herstellung erforderlichen Walzen hat Veranlassung zur Konstruktion solcher Walzen gegeben, welche eine grosse Auswahl Dimensionen mit einem Walzenpaare von geringer Länge anzufertigen gestatten. Es gehören hierher die jetzt nicht mehr verwendeten Stufen- oder HÜ Staffeiwalzen und das Universalwalzwerk (Laminoir universel, Universal rölling mW)³ 4). — Das erste Walzwerk besteht (Fig. 239) aus zwei Walzen A, B mit einer Anzahl Oylinder von verschiedenen Durchmessern, welche sich gegen einander verstellen lassen.

Die Universalwalzwerke beruhen gemeiniglich auf dem Prinzip von drei oder vier Walzen das Kaliber begrenzen zu lassen, so dass durch Verstellung derselben eine Änderung des Kalibers erfolgt. Das Universalwalzwerk Fig. 240 und 241 wird aus zwei Walzenpaaren gebildet, wovon das eine a, a horizontal, das andere b, b vertikal gestellt ist, so dass zwischen den beiden ein viereckiger Raum bleibt, der sowohl in der Höhe, durch Hebung und Senkung der Oberwalze vermittelst der Stellschraube c, c, als in der Breite durch Verschiebung-der Walzen b, b, ebenfalls vermittelst Stellschrauben d, d, welche durch Stirn-

Zeitschr. d. V. d Ing., 1880 S. 203; 1881

räder gekuppelt sind, vergrössert und verkleinert werden kann. — Dies Universalwalzwerk ist auch für Faconeisen ausgeführt worden.

Wenn eine Walze gegen die andere exzentrisch läuft, so wechseln die Abstände zwischen beiden und demgemäss die Dicken des Arbeitsstückes, welches jedesmal am dünnsten wird, wenn der grösste, und am dicksten, wenn der kleinste Halbmesser den Druck bildet. Dadurch lassen sich Walzstücke erzeugen, die von der Mitte nach den Enden allmählich an Dicke abnehmen, z. B. Wagenfedern¹), Nägel etc.

Versieht man die Oberfläche des Ballens statt mit glatten Kalibern abwechselnd mit Erhöhungen und Vertiefungen, so prägen sich diese dem Metalle

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Fig. 240.

Fig. 241.

Fig. 242.

auf und geben ihm eine entsprechende Gestalt, die entweder den bei der Formerei definierten Charakter der flachen oder der runden Gegenstände annimmt, je nachdem nur eine, oder beide Walzen korrespondierende Formen erhalten. Mit solchen Walzen lassen sich nicht nur Stäbe und Bleche mit Verzierungen, Rippen etc. versehen (Gitterstangen, Messingstreifen zu Möbeln und anderem Zierat, Gold-und Silberstreifen zum Auf- und Umlegen etc.), sondern auch viele andere Artikel fertig herstellen, z. B. Nägel, namentlich Eisenbahnschwellennägel, Kugeln aus Blei, Eisen etc., Schrauben bolzen, Schraubenmuttern, Ketten u. s. w.⁵ 6) — Zu dieser Gattung von Walzen gehören auch diejenigen Werkzeuge, welche mit starkem Drucke über ein Arbeitsstück hinwegrollt, oder an ein rotierendes Arbeitsstück angedrückt, Verzierungen u. s. w. hinterlassen (Rändelräder, Rändel scheiben, Moletten, Schlagrädchen, Molette, Milling wheel). Diese Werkzeuge (Fig. 242) sind kleine Rädchen a aus gehärtetem Stahl, deren Peripherie die angemessenen Vertiefungen und Erhöhungen besitzen, und die in eine eiserne Gabel b (Rändelgabel) gefasst werden, welche für die Aufnahme verschiedener Rädchen eingerichtet sein kann. Man erzeugt damit z. B. die krausen Ränder runder Schraubenknöpfe, die Grübchen auf Fingerhüten, die Zeichnungen auf Kattundruckwalzen (Rän delm aschi n en , Molettier-maschinen¹) etc.

Fig. 243.

Die zum Strecken und Deformieren bestimmten Walzen gelangen dadurch zur Wirkung, dass sie sich in entgegengesetzter Richtung (s. Fig. 230) drehen und unter gehöriger Pressung das Arbeitsstück der Länge nach in der Drehrichtung mitnehmen. Erhalten dem gegenüber zwei gleiche Walzen gleiche Drehrichtungen, so muss ein Arbeitsstück, z. B. ein cylindrischsr Stab, wenn es gleichliegend mit den Walzen von diesen mitgenommen wird, sich zwischen den Walzen um die eigene Achse rollen und nach Art der Breitung d. h. durch Fliessen in der Längenrichtung eine Streckung erfahren. Ordnet man beide Walzen nun so an, dass ihre Achsen gegen einander etwas geneigt (gekreuzt) liegen, so zerlegt sich die Drehkraft der Walzen in der Weise, dass das Arbeitsstück zugleich neben der Rollung in der Längenrichtung vorgeschoben wird, also eine Sch rauben-bewegung annimmt, die eine Verdrehung des Arbeitsstückes nach der Schraubenlinie zur Folge hat, wenn dasselbe verhindert wird ganz der Längenbewegung zu folgen. Auf diesem Vorgänge beruht das Mannesmann’sche Schrägw alz verf a h ren ²), weichest man mittels konischer oder konoidischer Walzen (Fig. 243) durchführt. Da bei dieser Walzenform die Umfangsgeschwindigkeit entsprechend dem Radius wächst, so wird der bei L. eingeführte glühend heisse Metallblock (Flusseisen, Stahl, Kupfer) schraubenförmig abgeschält d. h. dessen obere Mantelschicht längs der Achsenrichtung fortgeschoben , während der Kern sehr langsam folgt und dadurch der massive Klotz in einen Hohlkörper verwandelt wird. Dieser Hohlkörper kann nach der Form des Rohblockes sehr verschieden ausfallen. Ist derselbe ein Cylinder, so entsteht ein an beiden Enden offenes Rohr. Sind dahingegen die Enden so verjüngt, dass sie von den Walzen nicht gefasst, also unverändert durchgeschoben werden, so entsteht ein Hohlkörper mit geschlossenen Enden u. s. w., sodass vorgeschlagen ist, auf solche Weise z. B. hohle Radachsen zu walzen. Die Einwirkung der Schrägwalzen auf das Metall äussert sich ausserdem in einer schraubenförmig verlaufenden Anordnung der Metallteilchen, wodurch natur-gemäss eine grosse Widerstandsfähigkeit dieser Hohlkörper gegen inneren und äusseren Druck d. h. eine bedeutende Festigkeit erzielt wird. —

Was die Geschwindigkeit anbetrifft, mit welcher die Walzen umlaufen, so ist hier zu bemerken, dass dieselbe abhängt von dem Walzendurchmesser, der Kalibergrösse und Kalibergestalt, so zwar, dass die Geschwindigkeit im allgemeinen mit der Zunahme des Ballendurchmessers und der Kalibergrösse abnimmt, und mit der Zunahme der Abkühlungsfläche des Walzstückes zu-niramt.

Für die Eisen walzen hat man in Rücksicht hierauf und zur Übersicht eine besondere Einteilung getroffen, welche auch als Anhaltspunkt für andere Metalle zu gebrauchen ist. Man unterscheidet nämlich:

t) Techn. Encylclop. Bd. VIII S. 296. — Dinglers Journ. 164, 180. — 2) Stahl uud Eisen 1895 S. 526; i896 S. 102. — Glasers Annalen 1890 S. 265. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1888 S. 82, 169, 190, 206, 385, 570, 842, 863; 1889 S. 465; 1890 S. 621; 1892 S. 591. — Dingleis Journ. 265, 542; 269, 454, 503; 273. 478; 277, 22.

Sch n eil walzen: für Draht, Kageleisen, feines Band- und Rundeisen.

Fein walzen: für Band- und Flacheisen bis 50 mm; Rund- und Vierkanteisen bis 33 mm und kleine Faconeisen.

Mittel walzen: für Band- und Flacheisen 50 bis 150 mm, Rund- und Vierkanteisen 33 bis 75 mm, mittlere Facon- und Schmiedeisen.

Schienenwalzen: für Schienen, Rundeisen 75 bis 150 mm; Vierkanteisen 75 bis 130 mm, Flacheisen bis 470 mm, Winkeleisen grösserer Dimensionen und doppelt T-Eisen bis 180 mm Höhe.

Grob walzen: für Rundeisen von 150 bis 250 mm, breites Flacheisen und schwerstes Fa§oneisen.

Kesselblech walzen: für Kesselblech.

Sturzblechwalzen: für Sturzblech von 2,5 bis 35 kg pro qm.

In der nachfolgenden Tabelle sind die Hauptdimensionen und Geschwindigkeiten, welche für die oben genannten Walzen gelten, zusammengestellt.

Walzen

durchmesser

Umdrehungen pr. Minute

Zahl der Gerüste

Schwungrad-gewicht in kg

Schnellwalze Fein walze Mittelwalze Schienenwalze Grobwalze

300—500 150—200 75—120 50—120 50—80 40 - 70 30-60

5—7

3—5

3—4

2—4

2—3

1—3

1-2

15 — 20000 10—15000 20000 30000 30000 30000 30000

F. Biegen.

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Fig. 244.

Wenn ein Körper, ohne die ihm eigentümlichen Dimensionen wesentlich zu ändern , eine Gestaltveränderung in der Weise erleidet, dass einzelne Teile aus der ursprünglichen Fläche herausgedrängt werden, so wird dieser Vorgang Biegen (Courber, Bend) genannt. — Eine Biegung tritt z. B. ein, wenn ein prismatischer Stab an einem Ende festgehalten und am freien gehörig belastet wird, oder wenn derselbe an beiden Enden aufliegt und zwischen den Stützpunkten eine Belastung erhält. Die Mechanik lehrt, dass in diesen Fällen die Biegung nach bestimmten Kurven eintritt und dass hierbei der Stab an einer Seite eine Ausdehnung (Streckung), an der anderen eine Verkürzung (Stauchung), aber in der Kraftrichtung keine Dimensionenveränderung (durch Kompression) erleidet. — Trotzdem, dass diese Art des Biegens nur eine bestimmte Biegung, nämlich nach der sogenannten elastischen Linie, hervorzubringen imstande ist, findet sie dennoch bei der Verarbeitung des Metalles eine ausgedehnte Anwendung, weil man durch Aneinanderreihung einer Anzahl kleiner Biegungen eben-d sogut beliebige Kurven herzustellen vermag, als durch Zusammenfügen von Elementen der Biegungslinie. — Legt man z. B. einen Metallstab so auf die Ambosskante (Fig. 244) dass sein Ende a etwas über die Kante hinwegragt, und giebt auf dies Ende einen Schlag mit dem Hammer, so biegt sich dasselbe nach unten und zwar nach der Biegungslinie und bleibt in dieser Lage, wenn die Elastizitätsgrenze überschritten war. Schiebt man den Stab nun wieder um eine Strecke vor und schlägt abermals darauf, so reiht sich an die erste

eine zweite Biegung b an, und setzt man diese Manipulation so fort c, so erhält man eine Krümmung d, deren Natur unter sonst gleichen Umständen von der Kraft des Schlages und der Grösse des jedesmaligen Vorschubs abhängt. Nimmt man z. B. an, dass die Schläge mit gleicher Kraft erfolgen und dass der Vorschub konstant ist, so ist auch der Ablenkungs- oder Biegewinkel konstant, also die Krümmung eine Kreislinie, welche aus Elementen der elastischen Linie zusammengesetzt ist, und deren Durchmesser mit der absoluten Grösse des Schlages in einem umgekehrten Verhältnisse steht, weil der kraftvolle Schlag einen kleineren Krümmungshalbmesser hervorbringen muss, als der sanfte. — An diesem Vorgänge wird offenbar nichts geändert, wenn man eine Unterlage a (Fig. 245) nimmt und einen festen Körper b in der Pfeilrichtung gegen den Stab drückt, oder wenn a und b festliegen und man den Stab bei d abwärts bewegt. Liegt dahingegen der Stab auf zwei Stellen bei a und b (Fig. 246) auf und erhält zwischen a und b von oben einen Schlag oder eine sonstige vertikale Krafteinwirkung, so biegt er sich ebenfalls nach einer elastischen Linie, deren Pfeil unter sonst gleichen Umständen desgleichen von der Grösse der durchbiegenden Kraft abhängt.

Fig. 245.

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Fig. 246.

Schiebt man sodann den Stab weiter, z. B. um eine Entfernung von a b, so entsteht eine neue Biegung, welche der ersteren mathematisch gleich ist. Wiederholt man Vorschub und Druck in derselben Weise wie oben, so bildet sich desgleichen eine kontinuierliche Krümmung aus, welche bei konstantem Biegungswinkel ebenfalls eine Kreiskrümmung wird. Der Badius dieses Kreises ergiebt sich sodann aus den Beziehungen zwischen der Pfeilhöhe c d und der Sehne a b, indem der Winkel

c b d = | c M b = J

ist, woraus folgt

t.9>_ cd

tg 2 bd’

sodass der Winkel cp durch das Verhältnis der Pfeilhöhe zu dem halben Abstande der beiden festen Punkte a und b bekannt ist. Mit Hilfe dieser bekannten Grösse ist also auch der Krümmungshalbmesser Mb = r bestimmt durch die Beziehung:

ab

2 sin cp'

Es erfordert viel Übung, das Biegen nach den oben entwickelten Vorgängen vermittelst Hammerschläge in solcher Weise zu vollziehen, dass eine bestimmt vorgeschriebene Figur entsteht, weil die Grösse der Durchbiegung von der Kraft des Schlages oder der Grösse des Druckes und von dem Material abhängt, insofern als z. B. Holz nur kleine Biegungen zulässt und auch nur dann, wenn es sehr dünn ist, weil bei dicken Stücken leicht die Festigkeitsgrenze überschritten wird. Daher ist es in vielen Fällen nicht nur nützlich, sondern notwendig, die Biegung über einer Unterlage, welche die Gestalt des gebogenen Arbeitsstückes besitzt, und dann, z. B. bei Holz, auf allen Stellen der Länge zu gleicher Zeit vorzunehmen. — Wie in solchen Fällen die Ambosskante zum Biegen im rechten Winkel, das runde oder viereckige Horn oder das Sperrhorn zum Rund- oder Viereckig-Biegen und verschiedene andere Unter-

13

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

lagen (Umschlagmeissel, Bördeleisen u. s. w.) dienen können, bedarf keiner Erläuterung. — Desgleichen ist leicht begreiflich, wie man durch Umlegen oder Umschlagen einer Stange oder eines Blechstückes um einen runden viereckigen oder anders gestalteten Körper (Dorn, Mandrin, Mandrel, Triblet) Biegungen oder eine Ausbildung bereits vorgebogener Stücke hervorbringen kann, weil diese Art der Biegungen sich sämtlich auf den in Fig. 244 erläuterten Vorgang zurückführen lassen.

SU

Fig. 247.

Das in Fig. 245 dargestellte Prinzip der Biegung führt naturgemäss zur Anwendung einer Druckkraft, welche in zweierlei Weise thätig gemacht werden kann: durch Bewegung des Arbeitsstückes oder durch Bewegung des festen Gegenstandes b. Da in beiden Fällen die Wirkung dieselbe ist, so genügt es hier, die zweite gebräuchlichste Wirkungsart: die Bewegung des Stückes b näher zu betrachten. — Liegt (Fig. 247 A) da& Arbeitsstück zwischen zwei Backen a und b und dreht man diese um 90° in die zweite Lage B, so ist das Arbeitsstück im Winkel von 90° gebogen, nachdem es alle Winkelbiegungen von 0° bis 90° durchgemacht hat. Sind dann die Backen noch unter 45° abgeschrägt, so lassen sich mit dieser Vorrichtung Winkelbiegungen zwischen 0 bis 135° machen u. s. w. Die Backen einer Flachzange, eines Schraubklobens, eines Schraubstockes etc. (S. 54) können daher ohne weiteres als biegende Werkzeuge angesehen werden.

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A x

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Fig/248.

Fig. 249.

Fig. 250.

Eine abweichende Anordnung der Backen tritt ein, wenn die Biegung längs langer Strecken auf einmal erfolgen soll, wie z. B. beim Umbiegen von Blechkanten. Der eine Backen verwandelt sich (Fig. 248) in zwei Lineale AB, welche das Blech zwischen sich fassen und durch Umbiegen in die punktierte Lage und Andrücken gegen ein festes Stück überbiegen (Bördeln, Falzen, Abbiegen, Border, Burr-up, Border). Der sicheren Führung und Handhabung wegen werden die Lineale so angeordnet, dass sie sich gemeinschaftlich um Zapfen drehen, die in der Drehachse bei x liegen (Abbiegem aschine). — Eine zweite Form besteht darin, dass man die Biegekanten der Backen nicht winklig kantig, sondern rund (nach Cylin-derabschnitten) formt, um Rundbiegungen hervorzubringen. Nach Art der IZangen ausgeführt, entstehen so die Rundzangen (Biegezangen, Pincettes rondes, Round plyers, Round nose-plyers), Fig. 249, die sich von den Flachzangen nur durch die Beschaffenheit der Backen unterscheiden, wie die Querschnitte a, b, c ergeben. — Wenn man hier ebenfalls statt der Backen Lineale mit runden Kanten anwendet, so erhält man eine Biegmaschine, welche runde Kanten (Umschlag) abbiegt (Umschlagmaschine). Als eine besondere Art dieser Umschlagmaschine ist diejenige anzusehen, bei der zwar winklige Kanten vorhanden sind, die aber nach dem in Fig. 249 erklärten Prinzip Rundbiegungen von beliebigem Radius anzufertigen imstande ist, wie Fig. 250 zeigt, wobei zur Erklärung die Bemerkung genügt, dass die beiden Teile ab (Spannbacken) das Arbeitsstück halten, während der um die Ecke d drehbare Biege backen c durch Auf- und Niederschwingen die Biegung veranlasst. — Durch abwechselnde Benutzung dieser

Vorrichtungen kann man die mannigfaltigsten Biegungen (Gesimse etc.) erzeugen. — Um die Rundbiegungen zu einem vollen Kreis (Cylinder) möglich zu machen, sog. Wulste zu bilden, wird das Blech um einen massiven, durch eine Kurbel gedrehten Stahlcylinder herumgebogen (Wulstmaschine), der aber wegen des geringen Durchmessers gegen die Durchbiegung geschützt werden muss, wodurch sich die Konstruktion Fig. 251 erklärt.

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7=1

Fig. 251.

Das Biegen um einen Dorn oder eine Form muss, wie schon oben bemerkt wurde, in einzelnen Fällen so stattfinden , dass die biegende Kraft an allen Stellen zugleich in Wirkung tritt. Das kann nun am einfachsten dadurch hervorgerufen werden, dass man den zu biegenden Körper zwischen zwei Formen (eine innere und eine äussere) bringt und nun beide Formen gehörig durch Pressen, Schraubzwingen etc. zusammenpresst oder sie auch wohl durch Stoss gegen einander führt. — Diese Methode des Biegens hat daher grosse Verwandtschaft mit dem Pressen und dem Ziehen im Seckenzug, so dass hier der Übergang zwischen der Formgebung durch Dichtung und Streckung und derjenigen durch Biegung liegt.

Wenn auch die Biegsamkeit des Holzes im Vergleiche zu derjenigen der biegsamen Metalle gering ist und eine Formänderung durch Biegen nur in beschränkter Weise gestattet, z. B. die Erzeugung scharfer Ecken ausschliesst, so findet sie doch in einer Reihe von Fällen in grossem Umfange Anwendung (Anfertigung gebogener Möbel, Radreifen, Fassdauben, Wagenteile, Schachtelränder, Treppengeländer, Rippen und Kielstücke in Schiffen u. dgl.). Die eigentümliche faserige und daher zum Splittern geneigte Struktur des Holzes in Verbindung mit seiner bedeutenden Elastizität fordert übrigens nicht nur eine bestimmte Vorbereitung, sondern auch während und nach der Biegung eine Behandlung, welche durch das Verhalten und einige Eigenschaften des Holzes bedingt ist. — Zur Vorbereitung gehört zunächst die Herstellung von Holzstücken, welche sowohl in Grösse als Gestalt den fertigen Gegenständen, in gestrecktem Zustande gedacht, nahe kommen. Um diese Rohformen zu erhalten, genügt in der Regel ein Zerschneiden oder ein Spalten des astfreien Stammes in Bretter, Stäbe, Latten u. dergl., und darauf ein Abhobeln, Abdrehen u. s. w. — Eine weitere Behandlung erfährt das Holz zur Vermehrung seiner Biegsamkeit und zur vorübergehenden Aufhebung seiner Elastizität auf Grund der S. 41 erörterten Eigenschaften durch Zuführung von Feuchtigkeit und Wärme. Bei einfachen Arbeiten und geringen Biegungen (Fassdauben) genügt es, die Holzstücke eine Zeit lang in Wasser liegen zu lassen und dann über freiem Feuer zu erwärmen. Für die meisten Fälle besteht die Vorbereitung in einem Dämpfen, weil hierbei Nässe und Wärme gleichzeitig und regelmässig mitgeteilt wird. Es erfolgt nach den S. 47 gegebenen Regeln in Kammern oder unter Blechglocken mit der Vorsicht, dass die Temperatur des nassen Dampfes 100° C. nicht überschreitet. — Sofort nach dem Dämpfen, also noch in heissem Zustande des Holzes, muss die Biegung vorgenommen werden. Da nun beim Biegen das Holz sich an der konkaven Seite zusammenpresst und an der konvexen Seite streckt, das Strecken aber ein Abspringen der Holzfasern, ein Aufsplittern, zur Folge hat, während das Stauchen, selbst bei erheblicher Grösse, keinen schädlichen Einfluss hervorruft, so ist es notwendig, während des Biegens diese Streckung durch eine Gegenwirkung aufzuheben. Aus diesem Grunde wird das Holz an der konvexen Seite mit einer Schiene armiert, welche sich mit dem Holze biegen lässt, aber durch vorspringende oder angebogene Winkelstücke oder sonstige Mittel derart die Holzstücke fasst, dass letztere nur gestaucht aber nicht gestreckt werden können. Haben diese, wie z. B. bei Stuhlteilen, stellenweise die konvexe Seite aussen, stellenweise innen, so ist auch die Armatur dementsprechend abwechselnd aussen oder innen anzubringen. Um bei grossen Holzstücken den erforderlichen Zwang ausüben zu können, ohne schwer biegsame Schienen an wenden zu müssen, gebraucht man zweckmässig durch Schrauben spannbare Ketten. In dem armierten Zustande wird das Holz dann dadurch gebogen, dass man es durch Zug- oder Druckmittel (Gurte, Ketten, Seile, Schrauben, Hebel etc.) in eine anschliessende Form zwängt. In dieser Zwangslage findet darauf, bei einer auf 40° C. gesteigerten Wärme, das Trocknen in Trockenkammern statt, nach welchem das gebogene Holz in der aufgedrängten Lage vollständig erhalten bleibt (steht). — Da die Biegung selbst eine mitunter sehr bedeutende Kraft beansprucht, so wird sie vielfach auf Biegeraaschinen x) vorgenommen, die entweder so eingerichtet sind, dass sie das Holzstück unter Anwendung von Andruckwalzen auf drehende Scheibenformen aufwickelt (alle kreisförmig oder spiralig etc. gebogene) oder, mittelst Schrauben, besonders aber durch Exzenter bewegte Winkelhebel, in die Form einpressen.

Der Vorgang, der durch Fig. 246 verdeutlicht ist, zeigt einen anderen Weg zur Hervorbringung von Biegungen, namentlich von solchen, die nach Kreislinien erfolgen sollen. In diesem Fall ist es ja nur nötig, die Pfeilhöhe zu begrenzen, weil bei konstanter Entfernung ab der Kreisdurchmesser ebenfalls bestimmt ist. — Legt man z. B. zwei Eisenstücke auf den Amboss und darüber eine Stange und schlägt auf die Stange, so dass sie bei jedem Schlage die Ambossbahn berührt, dann entsteht, wenn die Stange zugleich vorwärts geschoben wird, ein kreisförmiger Ring (Herstellung der eisernen Wagenradreifen, Tonnenbänder etc.), dessen Durchmesser durch die Entfernung und Höhe der Klötze gegeben ist. — Eisenbahnschienen, die zur Herstellung von Bahnkurven gebogen werden müssen, erhalten oft diese Biegung auf einer Maschine, die nach demselben Prinzip gebaut ist und bei welcher der Druck durch eine Schraube in Verbindung mit einem Kniehebel hervorgebracht wird. Das Wesentlichste dieser Maschine ist ein Parallelogramm aus vier starken Eisenstangen, welche in den vier Eckpunkten gelenkartig zusammensitzen. Durch das Parallelogramm geht diagonal eine Schraube, welche auf der halben Länge linksgängig und auf der anderen Hälfte rechtsgängig ist und in den Eckpunkten des Vierecks entsprechende Muttern besitzt. Diese Schraube wird durch einen Schlüssel gedreht und infolgedessen eine Verlängerung und Verkürzung beider Diagonalen und demnach eine Druckäusserung hervorgebracht²).

Da es übrigens für den Erfolg ganz gleichgültig ist, ob die durchbiegende Kraft durch einen Schlag oder durch einen festen Widerstand bei c (Fig. 252) erzeugt wird, so kann man einen Stab etc. auch dadurch rund biegen, dass man ihn über die beiden Stützen a und b und unter c durchschiebt. Dadurch aber wird wieder

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Fig-. 252.

eine Stetigkeit der Kraftäusserung, also der Arbeit, erzeugt, | deren Nutzen noch grösser wird, wenn man die drei festen ff Stützen a, b, c als Walzen oder Rollen anordnen demnach die gleitende Reibung in eine rollende verwandeln und durch Drehung der Walzen eine kontinuierliche Bewegung hervorbringen kann. — Deshalb gehören diese Walzenbiege maschinell

i) Exner, Das Biegen des Holzes. 2. Aufl. Weimar 1880. — Bömberg, Ztschr. 1858, Taf. 26. — Dinglers Journ. 228. 256; 239, 16; 25G, 62; 257, 131. — 2) e. Schrabetz, Neuer patent. Schienenbiegapparat, Wien 1874.

(Biegewalzwerk, Machine a cintrer, Bending machine¹) zu den brauchbarsten und verbreitetsten Geräten und Maschinen dieser Art. Obwohl sie eben sowohl konstruiert werden zum Biegen dünner Bleche (zu Dachrinnen etc.) und dicker Bleche (Kesselbleche und Panzerplatten) als zum Biegen von Draht, dünnen Stäben (zu Radreifen,

Federn etc.) und starken Stäben (Tyres, Eisenbahnschienen etc.), so beruhen doch alle Konstruktionen auf dem Prinzip, das der Blechbiegemaschine (Fig. 253) zu Grunde liegt. Das Blech wird von den beiden Walzen ab gefasst und gegen die dritte Walze (Biegewalze) c geschoben und also hier konstant abgelenkt. Von den Zuführwalzen erhält die eine, bei kleinen Maschinen durch eine Handkurbel, bei grossen durch Vorgelege und Riemenbetrieb, eine Drehung, während die andere durch Reibung oder Zahnräder mitgenommen wird. Um ihre Stellung den verschiedenen Blechdicken anzupassen, wird die Walze b verschoben und zwar entweder durch ein exzentrisches Lager oder durch Druckschrauben in ähnlicher Weise, wie oben bei den Fig. 232 (S. 185) näher erörtert ist. Ebenso ist die Biegewalze c verstellbar anzuordnen, um beliebig grosse Biegungen vornehmen zu können. Diese Verstellung geschieht durch eine exzentrisch sitzende runde Scheibe d, auf welcher das Lager der Walze c liegt und die, je nach ihrer durch den Hebel f hervorgebrachten Lage, die Walze c höher oder niedriger festlegt. Um beide Lager gleichzeitig und gleichmässig verstellen zu können, werden die Hebel beider Lager durch eine Stange mit einander verbunden. Die Walze a kann ferner ausgehoben werden, um rohrartig zusammengebogene Bleche leicht herunterzunehmen. Die Druckschrauben m und n bewirken die Feststellung der exzentrischen Scheiben, auf welchen die Walzenlager ruhen, um eine unbeabsichtigte Verstellung zu hindern. Bei stärkeren Blechen ist eine sog. Vorbiegewalze d (Fig. 254) die ebenfalls verstellbar angeordnet sein muss, zur leichteren Einführung des Arbeitsstückes und zur Beschleunigung der Arbeit nützlich. — In dieser Figur ist auch die Verstellung der Walzen vermittelst Schrauben ersichtlich, welche nebenbei ' den Vorteil hat, dass man durch verschiedene Stellung der zwei Schrauben die Biegewalze schräg legen kann, wodurch bei der Biegung ein Kegelmantel hervorgebracht wird.

In denjenigen Fällen, wo Arbeitsstücke, welche durch eine Walzenbiege-maschine rund gebogen werden sollen, bestimmte Profile haben, z. B. Eisenbahnschienen, Winkeleisen etc., müssen auch die Biegewalzen solche Profile bekommen, also mit einem Kaliber versehen sein, hohle Körper (schmiedeiserne, kupferne etc. Röhren) dadurch gegen das Einknicken zu schützen, dass man den Hohlraum vorübergehend ausfüllt durch Eingiessen von Pech, Blei etc. oder durch biegsame Kerne, die später entfernt werden²).

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Fig. 253.

Fig. 254.

Ferner ist es notwendig,

i) Ztschr. d. V. d. Ing. 1885 S. 463; 1889 S. 818. — Dinglers Journ. 229, 30. 243, 372; 244, 166: 271, 440; 277, 543; 289, 60, 121; 291, 175; 292, 25, 49. — 2) Dinglers Journ. 106, 5; 221, 202; 262, 251.

Die Durchmesser der Biegewalzen richten sich nicht nur nach der Grösse des Krümmungshalbmessers, sondern besonders auch nach der Blechdicke. Zum Biegen von Kesselblech beträgt die Dicke der Walzen etwa 0,3 m. Ihre Länge ist nicht grösser als die Breite der Blechplatten, also durchschnittlich gleich 2,5 m. Um beim Biegen sehr breiter Bleche die bauchige Form zu verhindern, welche infolge der Durchbiegung der Oberwalze entsteht, wird letztere entweder ballig gemacht oder besser durch Druckrollen gegen das Durchbiegen geschützt⁷). — Durch Anordnung mehrerer Walzen oder Rollen in Zickzackaufstellung hintereinander entsteht eine Biegemaschine zum Geraderichten von Blech, Draht etc. (Richternaschine). — Nach den Versuchen von Hartig²) ist die Formel

a — V mkg, Q

worin h die Blechdicke und q den Krümmungshalbmesser in mm, V das Volumen in cbmm und a ein Koeffizient bedeutet, für die Angabe über den Verbrauch an Nutzarbeit zur Biegung einer geraden Tafel zu einem Cylinder, zu benutzen. Hierbei ist sodann

a = 0,75 für kaltes Schmiedeisen, a — 0,10 für rotwarmes Schmiedeisen

gefunden worden.

Seite 181 ist die Methode angedeutet, nach welcher Blechstreifen in einem Seckenzug nach einem Querprofil, das in den Druckbacken vorhanden ist, gebogen werden können. Verwandelt man nunmehr diese Druckbacken in Druckwalzen und setzt letztere in Drehung, so erreicht man ausser dem Vorteile, den

die Drehbewegung der schleifenden gegenüber überhaupt besitzt, auch noch den, dass man bereits cylinderförmig gebogene Bleche auch noch querbiegen kann, weil man einen solchen Cylinder zwischen zwei Walzen einzulegen imstande ist, wie ohne weitere Erklärung aus Fig. 255 hervorgeht, wo die Unterwalze b eine rundum laufende Rinne und die

a-

tj⁷

Oberwalze a einen entsprechenden Ring besitzt, der das Blech des Hohlcylinders c in die Rinne eindrückt. Zur Hervorbringung der Drehung ist ein machinales Organ notwendig, welches in einer Kurbel, seltener in Riemenscheiben mit Zahnräderübersetzung besteht. Die auf solche Weise entstehende Maschine zur Formänderung nach dem Begriffe des Biegens heisstBördel- oderSiekenmascjhine (auchGesimswalzwerk,,S,MW<jriw(/ machine) wegen ihrer Verwendung zur Erzeügung von Bördeln oder Sieken und Gesimsen ³). Aus Fig. 256 geht die Einrichtung einer solchen Maschine hervor. Die Faconwalzen a, b, welche paarweise zusammengehören, stecken auf parallelen Wellen ac und bd, die bei c und d Zahnräder tragen, um das Mitnehmen zu sichern, wenn infolge der Umdrehung der Handkurbel K sich die Welle ac dreht. Die Oberwelle wird durch eine Feder nach oben und durch die Druck-

Fig. 255.

Fig. 256

schraube m nach unten gedrückt, sodass sowohl ein Einstellen als ein allmähliches Herunterstellen der Scheibe a gegen b möglich wird. Zwischen den freistehenden Wellen befindet sich bei o ein durch die Schraube s festzustellendes Lineal, um eine sichere Führung zuzulassen. — Eine Verwendung in grösserem Maasstabe finden die Biegemaschinen, insbesondere diejenigen nach dem Systeme der Siekenmaschinen zur Herstellung von Wellblech und Wellröhren¹).

III. Von den wichtigsten auf der Dehnbarkeit der Körper beruhenden Arbeiten.

A. Schmieden.

Eine der wichtigsten Arbeiten, welche mit Hilfe der vorbeschriebenen Werkzeuge und mechanischen Vorrichtungen vollzogen wird, ist die Formgebung des Schmiedeisens und Stahls in der Glühhitze, welche Schmieden⁸ 9) (Forger, Forge) im engern Sinne genannt wird. — Der Zweck des Schmiedens ist die Hervorbringung von Gestalten und Formen, welche wenig Nacharbeit zur Vollendung bedürfen, oder die Erzeugung solcher Formen, welche erst durch weitere Ausarbeitung zu bestimmten Gegenständen umgebildet werden sollen (Vorformen). — Während die ausgearbeiteten Gegenstände eine ausserordentlich grosse Mannigfaltigkeit darbieten, sind die Vorformen höchst einfacher Natur, gewöhnlich nur Stäbe oder Platten, so dass ihre Herstellung hier umsomehr übergangen werden kann, als sie nur ausnahmsweise durch Schmieden, in der Regel durch Walzen stattfindet.

Die erste Arbeit beim Schmieden besteht in der Erwärmung des Metalles. Dazu bedient sich der Schmied des Schmiedefeuers (S. 142) das er in der Esse durch Anblasen mit dem Blasebalg etc., unterhält, und für grosse Arbeitsstücke eines Glühofens (Schweissofens). Das in das Feuer geschobene Eisen wird bis zur lebhaften Rotglühhitze oder zur schwachen Weissglühhitze, und nur in dem Fall, wo man Stücke durch Schweissen vereinigen will, zur starken Weissglühhitze (Schweisswärme, Schweisshitze, Chaude suante, Blanc soudant, Weiding heat) erhitzt. Den Stahl darf man nie so stark als Eisen erhitzen, weil er sehr leicht verbrennt und schlecht wird. — In diesem Zustande wird das Metall auf den Amboss gebracht und nun so lange bearbeitet, bis die Wärme bis zur Dunkelrotglut abgenommen hat. Darauf folgt, wenn das Arbeitsstück noch nicht fertig geschmiedet ist, eine neue Erwärmung (Hitze, Chaude, Heat) u. s. f. bis zur Vollendung.

Bei jeder Hitze findet eine Oxydation des Eisens statt, welche einen beträchtlichen Eisenverlust durch die Bildung und das Abspringen von Eisenoxydul (Hammerschlag, Glühspan, Mächefer, Slag, Slack) zur Folge hat. Dieser Verlust richtet sich nach der Zahl der Hitzen und beträgt in gewöhnlichen Fällen 6 bis 10 Prozent, kann aber bis zu 20 Prozent und mehr steigen. Indem mit der Zahl der Hitzen ausserdem auch der Kohlenverbrauch wächst (der in gewöhnlichen Fällen 70 bis 90 Prozent des Eisens beträgt aber auch oft auf 100 bis ,190 Prozent steigt), ist es eine Hauptaufgabe des Schmiedes mit möglichst wenig Hitzen die Arbeit zu vollenden. — Die Erfüllung dieser Aufgabe hängt zum grössten Teile von oder Geschicklichkeit des Arbeiters, sodann aber auch von der Auswahl der Nebenwerkzeuge ab, die ihm zu Gebote stehen — Das Eisen wird auf dem Ambosse liegend entweder von dem Schmiede allein mit dem Handhammer, oder, je nach der Grösse des Arbeitsstückes, mit Zuhilfenahme eines oder mehrerer Hilfsarbeiter (Zuschläger, Frappeur, Striker) mit dem Zuschlaghammer oder bei den grösseren Stücken unter dem mechanischen Hammer in der Weise ausgeschmiedet, dass er es durch Drehen, Wenden und Verschieben dem Hammer so darbietet, dass die Schläge nach dem Grade der gewünschten Deformationen auf die einzelnen Stellen einwirken, wobei die Schmiedezangen (S. 50) zum Anfassen dienen, wenn der Arbeitsgegenstand nicht von einer längeren, in der Hand zu haltenden, Stange abgeschmiedet wird. — Trotzdem bei dieser Arbeit durch den Wechsel im Gebrauche der Hammerfinne und der Hammerbahn eine sehr grosse Verschiedenartigkeit in der Form erzielt werden kann, so lässt sich doch die Formgebung selbst auf vier Hauptarbeiten zurückführen.

1.    Das Strecken (Zainen, Ausstrecken. Etirer, Drawing down). Durch Aufschlagen mit der Hammerfinne verbreitert (streckt) sich das Eisen rechtwinklig zur Finne, so dass man durch diese Arbeit eine Verdünnung und Verbreiterung jeder Art hervorbringt (Abfinnen, Amorcer, Scarf), wie unter anderem zum Zusammenschweissen, zur Bildung schaufelartiger Gegenstände u. dgl. erforderlich wird.

2.    Das Stauchen (Refouler, Jumping, TJp-setting). Wird ein Eisenstück an einer Stelle genügend erhitzt und in der Längenrichtung gestossen, entweder indem man mit dem Hammer gegen das Ende schlägt, oder indem man das Eisenstück gegen den Amboss oder einen in den Fussboden eingelassenen Stein stösst, so wird es sich an den glühend gemachten Stellen verdicken (stauchen). Dieses Mittel ist, wenn es vorsichtig gehandhabt wird, sehr fruchtbar bei der Bildung aller Arten Wulste, Ringe, Köpfe etc. Nur muss man nicht versäumen, die leicht entstehenden Kantenrisse durch Überschmieden wieder zu entfernen. Nagel-, Niet- und Schraubenköpfe werden gewöhnlich durch Anstauchen hervorgebracht. Mit Vorteil benutzt man zu dieser Arbeit auch Stauchmaschinen¹), die mittelst Zangen wirken, welche das Metall an beiden Seiten der erhitzten Stelle fassen und dann durch eine Kraft zusammenschieben, die durch Hebel, Schrauben, hydraulische Pressen, Exzenter etc. ausgeübt wird. Zu diesen Maschinen gehören die Nagel-, Niet- u. s. w. Maschinen.

3.    Das Schmieden in Gesenken (Gesenkschmieden). Das letzte Überarbeiten bei solchen Gestalten, welche nicht wohl mit dem einfachen Hammer vollendet werden können, findet in Gesenken oder unter Gesenken, wozu auch die Setzhämmer (S. 173) zum Ansetzen gerechnet werden können, statt, deren Zahl mitunter sehr gross ist und die oft Spezialnamen erhalten:

Rundgesenk (Etampe ronde. Hounding tool) Dieses Gesenk besteht aus einem halb cylindrisch ausgehöhlten Unter- und Obergesenk und dient zum Ausschmieden glatter, runder Stangen (wie dies früher besonders zur Herstellung

jm

Fig. 257.

des Rundeisens unter Wasserhämmern üblich war), der Achszapfen an Wagenachsen (Fig. 222) etc. Das Untergesenk allein wird zur Ausbildung halbrunder Gestalten (z. B. Feilen) gebraucht, deren flache Seite durch die Hammerbahn gebildet wird. — Schlüsselgesenke. Dieses Gesenk bildet an dem roh vorgeschmiedeten Schlüssel den Ring (Raute), das Rohr mit der wulstförmigen Verstärkung (Gesenk) und den Bart aus. — Nage leisen (Clouyöre, Clou-

0 Masch-Konstr. 1878 S. 115, 296; 1882 S. 191, 540; 1895 S. 63, 196. — Dinglers Journ. 229, 108; 230, 399, 455; 235, 422; 245, 106.

tiöre, Heading tool, Dolt-header). Das Nageleisen ist eine Unterlage zur Ausbildung des Kopfes an einem Nagel, einer Schraube etc. und besteht (Fig. 257) aus einem längeren mit Stahl belegten Eisenstücke, das mit der Hand gehalten wird oder durch das Eigengewicht auf dem Ambosse festliegt und ein oder mehrere Löcher o enthält, welche oft an der oberen Kante (0) ein Gesenk (versenktes Nageleisen) bilden, in welches der vorgearbeitete Nagel- oder Schraubenkopf glühend eingesteckt und durch Hammerschläge eingetrieben wird. Je nach dem Lochquerschnitte unterscheidet man runde, viereckige (quadratische) und flache Nageleisen. — Soll der Kopf oben noch be-sonders ausgebildet werden, so wird noch ein Stempel (Kopf- /jjjilll Stempel, Kopfgesenk, Estampe) zu Hilfe genommen. — aHllÄ Zur Herstellung von Schraubenmuttern, Schraubenköpfen, Schienennägeln und ähnlichen oft anzufertigenden Schmiedestücken wird zweckmässig ein Schlagwerk (S. 176), eine Schmiedemaschine (S. 168) oder ein Tritthammer (Fig. 201, S. 155) angewendet.

Fig. 258.

Das Gesenk wird dann, wie das in Fig. 258 gezeichnete Schienennageleisen erkennen lässt, mit einem Vorsprunge ab unter dem Hammer in den Amboss eingesetzt.

Uber das Biegen grosser

4. Das Biegen und Schmieden über dem Dorne. Winklige Biegungen werden erzeugt, indem man das Arbeitsstück um die Ambosskante oder um das viereckige Horn herumschlägt; und runde Biegungen über dem runden Ambosshorne, oder über einem cylindrischen oder kegelförmigen Eisenstücke (Dorn, Mandrin, Mandrel). Das Weiterausschmieden eines runden Ringes kann nur auf einer eben solchen Grundlage stattfinden (Schmieden über dem Dorne), indem man die Aussenfläche bearbeitet. — Besondere Biegungen fordern mitunter eigenartige Einrichtungen,z. B. 8 förmige Glieder zu einer Kette, werden über der Sprenggabel (Griffe, Double set) gebogen. Man versteht darunter einen Klotz, welcher mit einem Zapfen in das Ambossloch gesteckt wird und auf der Oberfläche mit zwei cylindrischen Zapfen ausgestattet ist, um die nun der Eisenstab 8förmig herumgebogen wird. —

Stücke ist bei den Biegemaschinen das Nötige gesagt.

Ii. Treiben.

Es

Die Bearbeitung eines Bleches mittelst Hammer und Amboss in der Weise, dass daraus schalenartige oder ähnliche Vertiefungen entstehen, wird das Treiben (Hämmern, Schlagen, Martelage, Hammerring) genannt, beruht auf der oben erklärten Erscheinung, dass ein kräftiger Hammerschlag auf Blech an der Schlagstelle eine Beule hervorbringt, und dass eine Reihe solcher Beulen, je nach ihrer Grösse und Verteilung, grössere Flächen aus der Ebene verdrängen und muldenförmig ausdehnen muss. Geschieht nun diese Muldenbildung in der Ausdehnung der Mittelpartien eines Blechstückes, so heisst die Arbeit das Auftiefen (Emboutir, Chase), geschieht sie aber in der Weise, dass man die Randpartien durch Schlagen aus der Ebene heraushebt (wodurch derselbe Zweck erreicht wird), so nennt man die Arbeit Aufziehen (Relever, Baise) oder Schweifen, Ausschweifen, wenn nur der Rand bearbeitet wird, um ein Gefäss vasenförmig zu erweitern. Wie man durch Kombinierung des Auftiefenfc mit dem Aufziehen und Schweifen unter Zuhilfenahme der verschiedenartigen Hämmer und Ambosse (Stöcke) die mannigfaltigsten Gestalten hervorznbringen vermag, zeigen namentlich die Arbeiten des Kupferschmiedes und der Gold- und Silberarbeiter, welche letztere namentlich auch noch die verschiedenartigsten Punzen zu Hilfe nehmen.

C. Drücken.

Mit dem Treiben nahe verwandt ist diejenige Formänderung, welche nicht durch unmittelbar an einander gereihte Schläge mit Hämmern etc., sondern durch einen nach einer Linie fortschreitenden Druck hervorgebracht wird, infolgedessen sich das Arbeitsstück (aus Blech) an eine Unterlage anschmiegt (Drücken; Retrendre, Repousser, Spinning, Burnishing). Das Blech wird zu dem Zwecke über eine Form (Futter, Modell, Mandrin, Emprunt, Mould, Chuk) gespannt oder in der Mitte derselben befestigt, mit dieser Form in eine drehende Bewegung versetzt? und dann durch andrückende Werkzeuge aus Stahl (Drückstähle, Outil ä repousser, JBurnisher) entweder in das Modell einge-grückt (Drücken im engeren Sinne) oder über das Modell herumlegt (Aufziehen).

Fig. 259.

Die Modelle werden teils von hartem Holze (Weissbuchen, Pockholz, Buxbaumholz), teils von Metall und bei Holzgefässen von bauchiger Beschaffenheit nach denselben Regeln aus mehreren Stücken hergestellt, wie auf S. 119 für die Metallkerne hohler Gussformen angeführt ist. Sie erhalten ihre Drehung durch eine horizontale (Drehbank-) oder vertikale Spindel, mit der sie durch eine Schraube (Fig. 259) a, wie ein Drehbankfutter verbunden werden. Die Blech platte b, welche in die Hohlform eingedrückt werden soll, wird zuerst so lange von einer Scheibe c durch eine Zentralspitze d gegen die Form gepresst, bis der Rand e derselben soweit in eine Furche des Modelles eingedrückt ist, dass das Blech wie ein Trommelfell aufgezogen erscheint und nicht abgleiten kann. Indem dann die Platte c weggenommen und der Stahl allmählich von der Peripherie zum Mittelpunkte und umgekehrt fortschreitend gegen das Blech gedrückt wird, während dieses sich dreht, presst es sich in die Form ein. — Ist das Modell konvex statt konkav und sollen also überstehende Teile aufgezogen werden, so wendet man zweckmässig auf jeder Blechseite einen Drückstahl an, weil hierbei die Bildung von Runzeln nicht zu befürchten ist.

Wenn

Die Drückstähle sind kurze, gehärtete, angelassene und polierte Stahlkörper von verschiedener Form, aber immer mit abgerundeten Kanten versehen, die beim Gebrauche in kurzen oder langen Heften (zum Auflegen auf die Schulter oder zum Festhalten unter dem Arm) mitunter im Drehbanksupport sitzen. Die Blechoberfläche wird mit Fett oder Seifenwasser schlüpfrig erhalten. — Manche Abweichungen entstehen oft durch das Arbeitsstück, z. B. bei der Befestigung, wenn dasselbe in der Mitte ein Loch hat, durch welches eine Schraube ins Modell gezogen werden kann; wenn es seiner grossen Vertiefung wegen aufgezogen und gedrückt wird, oder eine Reihe von Formen notwendig macht, welche nach und nach in die verlangte übergehen. — Mitunter kann es nütz-liuh sein, statt der Drückstähle kleine Stahlräder anzuwenden, namentlich z. B. wenn rohrartige Gefässe auf der Oberfläche herumlaufende Wulste erhalten sollen; zum Befestigen der Siederöhreu und zu ähnlichen Zwecken*). das Modell unrund ist und seine Achse sich dieser Figur entsprechend bewegt, so entstehen auch unrunde (ovale etc.) Arbeitsstücke. (S. Drehbank.) — Hierher gehört ferner das Verfahren, mittelst Stempel und Pressen (besonders hydraulischer) ganze Gefässe (Töpfe, Kasserollen, Flaschenkapseln, Fingerhüte u. dgl.) sowie Dampfkesselböden, Platten zu Feuerbüchsen, aus einem Blech-

i) Dinglers Journ. 151, 93; 192, 273; 240. 89; 248, 158; 259, 545.

stücke entweder durch Einpressen in eine Form oder Durchpressen durch einen Ring zu erzeugen¹⁰). Es ist sogar in Vorschlag gebracht, das Blech einfach unter Wasserdruck also ohne Stempel in die Form zu drücken.

D. Fabrikation von Draht²).

Zur Erzeugung von Draht ist jedes Metall geeignet, welches einen ge-% nügenden Grad von Dehnbarkeit (Ziehbarkeit) besitzt. Darum erstreckt sich die fabrikmässige Herstellung von Draht fast auf sämtliche Metalle, namentlich aber auf Eisen, Stahl, Kupfer, Gelbkupfer, Neusilber, Gold, Silber und Platin, weil diese Metalle in Drahtform vielfach Verwendung finden.

Die Querschnittsform des Drahtes ist in der Regel zwar rund, aber ausserdem sehr mannigfaltig. Jeder Draht, dessen Querschnitt vom Kreise abweicht, heisst Dessin-, Fa9on- oder Formdraht (Fil fagonne, Special ivire). Die gebräuchlichsten Querschnittsformen sind viereckig (quadratisch), flach, trapezförmig, dreieckig, halbrund. Für besondere Zwecke erhält der Draht bestimmte Querschnitte und diesen entsprechend Benennungen. — Splintdraht von halbrundem Querschnitte (p) zur Anfertigung von Vorstecksplinten. — Schwalbenschwanzdraht von keilförmigem Querschnitte (T) in der Uhrmacherei gebräuchlich. — Sperr kegeldraht vom Querschnitte kleiner Sperrkegel (?), so dass jeder Abschnitt einen kleinen Sperrkegel bildet. — Sammtnadeldraht von herzförmigem Querschnitte (V) zur Anfertigung der Sammtnadeln. — Brillendraht von Mondsichelform ()) zur Einfassung von Brillengläsern. — Eine Gattung von Facondraht hat die Bestimmung, wie der Sperrkegeldraht, durch kurze Abschnitte gewisse Bestandteile in der Uhrmacherei, bei der Anfertigung von Druckformen in der Kattun-, Tapeten-, Notendruckerei zu liefern. Dahin gehören der Trieb draht (Fil ä pignon, Pinion-wirs), dessen Querschnitt einem Zahnrädchen (&) mit 6, 7, 8, 10 oder 12 Zähnen gleicht und wovon abgesägte Scheibchen Zahnrädchen sind; Draht von dem Querschnitte der Musiknotenzeichen (No teil draht), der Sternchen, Blümchen, Blätter, Stengeln u. s. w. (^    ^ ), welcher in kurze Stücke zerschnitten wird, die

in die Form eingeschlagen, Notenplatten und durch ihre Zusammenstellung die kleinen Figuren der Druckformen für Kattun, Buntpapier, Tapeten etc. bilden.

Der Draht wird durch Ziehen, Walzen (Walzdraht) oder Pressen (nur bei Blei und Zinn) hergestellt. — In allen Fällen bedarf das Material insofern einer gewissen Vorbereitung, als es vor der Verarbeitung in eine passende Form gebracht werden muss, was je nach dem Material durch Giessen, Schmieden, Walzen oder durch Abschneiden schmaler Streifen von gegossenen oder gewalzten Platten in besonderen Schneidewerken (s. Schere) geschieht, und bei welcher Vorbereitung die Regel festzuhalten ist, dass der Querschnitt der Vorformen von demjenigen des fertigen Drahtes möglichst wenig abweicht. — Im übrigen erfahren die Metalle beim Ziehen etc. noch eine von ihren Eigenschaften und dem Arbeitsprozesse abhängige Behandlufigv¹⁰

1. Eiseildraht³) (Fil de fer, Iron ivire). Eisendraht wird aus dem besten Eisen angefertigt und zwar in seinen dicken Gattungen bis zu 3 mm

Durchmesser abwärts durch Walzen (Wjalz draht). Zum Drahtwalzen bedient man sicheines Walzwerkes (Drahtwalzwerk), welches aus zwei Walzenstrassen, dem Vorwalzwerke und dem Fertigwalz werke besteht, deren Walzen in der Weise kalibriert werden, dass nicht nur eine allmähliche Abnahme des Querschnittes, sondern auch ein fortwährendes Durchkneten des Eisens statt-tindet. Das Kaliber der Vorwalze ist gewöhnlich der Reihe nach Spitzbogen, Quadrat, Oval, Quadrat, Oval, Quadrat, ( ^ f ^    +    t ) mit 30 bis 40°/o

Das Eisen wird als quadratischer Stab

Abnahme beim Oval- und 25 bis 30°/o Abnahme beim Quadratkaliber. Das Fertigwalzwerk hat 6 bis 7 Gerüste, in welchen Oval mit Quadrat abwechselt, und auf das letzte Oval ein Rundkaliber als Schluss folgt. Die Abnahme sinkt hier allmählich in der Weise, dass sie in den drei ersten Gerüsten 25 bis 28°/o; im 4. und 5. 20 bis 25°/o; im 6. 20°/o und im letzten nur 3,5 bis 10°/o beträgt. — Die Walzen erhalten durchschnittlich 30 cm Durchmesser, 60 cm Länge und 2 Kaliber. Da sich das Eisen nach jedem Durchgänge im Verhältnisse der Dickenabnahme verlängert, so ist es zweckmässig, die Geschwindigkeiten der Walzen nach diesem Streckungsverhältnisse stufenweise zu erhöhen, damit sich zwischen den Gerüsten der Draht nicht anhäuft und abkühlt. Die Vorwalzen drehen sich durchschnittlich mit 250, die Fertigwalzen bis 500 Umdrehungen (Sehne 11 walzen).

(Drahtluppe, Knüppel) von 40 bis 70 mm Seite und 20 bis 25 kg Gewicht, in besonderen Wärmeöfen weissglühend gemacht, eingeführt und so schnell verwalzt, dass eine Hitze ausreicht und dass es noch rotglühend das letzte Kaliber verlässt. Um dies zu erreichen, muss der Stab sofort nach dem Austritt aus dem einen Kaliber in das folgende eingeführt werden (Stechen), wozu besondere Kanäle (Leitkaliber) vor den Kalibern angebracht sind, in welche der Arbeiter (Schnäpper), das Drahtende einsticht. — Neben dieser gewöhnlichen Anlage sind noch bemerkenswert: Aufstellung der Walzengerüste hintereinander, oft in der Weise, dass vertikale mit horizontalen Walzen abwechseln; Aufstellung übereinander mit selbstthätiger Einführung; Anlage von drei Walzen in einem Gerüste. Aus dem letzten Kaliber kommend, wird der heisse Draht sofort auf einem Haspel zu einem Ringe aufgewickelt.

Aus dem Walzdraht, der für manche Zwecke (z. B. Telegraphen, Gitter etc.) schon Verwendung findet, werden die feineren Drähte durch Ziehen auf dem Leierwerk hergestellt. Da dieses Ziehen kalt geschieht und der Draht deshalb hart wird, so muss er von Zeit zu Zeit ausgeglüht werden; gewöhnlich, nachdem er 1 bis 6 Löcher passiert hat. Selbst wenn dies Glühen in verschlossenen Töpfen (S. 145) erfolgt, überzieht sich der Draht mit Glühspan bis 0,05 mm Dicke, der wegen seiner Härte die Ziehlöcher ausreiben und die Zugkraft auf fast das Doppelte erhöhen würde, wenn man ihn nicht beseitigte. Dies geschieht entweder auf chemischem Wege durch Beizen oder auf mechanischem Wege. Zum Beizen legt man die Ringe in Wasser, dem man 1 °/o Schwefelsäure zugesetzt ist, und spült sie nachher mit reinem oder besser, zum Abstumpfen der Säure, mit Kalkwasser ab. Zum mechanischen Entfernen benutzt man die Polterbank, die Scheuertrommel und das Biegewalzwerk. — Die Polterbank besteht dem Wesen nach aus Stöcken, die sich auf- und niederbewegen und auf welchen die gehaspelten Drahtringe hängen, die bei dieser Bewegung fortwährend gegen einen hölzernen Widerstand geschlagen werden. — Die Scheuertrommel ist ein grosses, siebartig durchlöchertes Fass, das halb in Wasser liegt und sich um seine Achse dreht, so dass die darin liegenden Drahtringe vermittelst eingeworfener kleiner Kieselsteine abgescheuert werden. — Besonders wirksam hat sich das Biegewalzwerk bewiesen, welches aus 5 Hartwalzen besteht, die zu 3 und 2 in zwei Rahmen    Ai)liegen, die durch Scharniere verbunden sind. Zum Putzen

legt man den Draht zwischen die Rahmen; schliesst diesen und zieht nun ersteren mittelst eines Haspels durch. Infolge der hierbei auftretenden Wellenbewegung fällt der Zunder als Staub ab. Der noch sitzen bleibende Rest wird auf der Polterbank abgewaschen, darauf der Draht angerostet und durch Eintauchen in Kalkmilch gekalkt. — Da es genügt, den Draht auf etwa 384° (Bleischmelzhitze) zu erwärmen, so sind Vorschläge entstanden, den Draht durch Einlegen in geschmolzene Substanzen (Blei, Kochsalz, Paraffin etc.) weich zu machen, um somit die Bildung von Zunder ganz zu vermeiden. — Der dünne Kalküberzug erleichtert das Ziehen und ersetzt zum Teil die sonst so übliche Ölschmiere. — Das Ziehen findet auf einer Reihe von Leierwerken statt, die nach ihrer Grössenabstufung Grobzug, Mittelzug und Feinzug, nach dem Drahte auch wohl Kratzendrahtzug, Stif tendrah tzug u. s. w., einzeln aber Klotz genannt werden. Die Zuggeschwindigkeit ist durchschnittlich 25 m in der Minute beim Grobzug (600 mm Scheibendurchmesser und 13 Umdrehungen), beim Mittelzug und Feinzug 50 m entsprechend 600 mm und 300 mm Durchmesser und 35 und 50 Umdrehungen; Kraftbedarf 4, 2J/2 und ¹U PS. — Um das zum Übergange von einem Zug auf den andern notwendige Zuspitzen des Drahtes mit der Hand zu umgehen, dient ein kleines Kopfwalzwerk, dessen Walzen auf der Oberfläche korrespondierende Kerben besitzen, die parallel zur Achse laufen und zusammentreffend einen Hohlkegel bilden.

2.    Stahldraht (Fil d’acier, Steel-wire). Die Fabrikation des Stahldrahtes stimmt wesentlich mit der des Eisendrahtes überein. — Die Vorbereitung geschieht durch Walzen, das Ziehen auf dem Leierwerke, und namentlich bei den nur in kurzen Stücken vorkommenden Facondrähten, auf der Ziehbank. — Das Glühen muss in geschlossenen Gefässen (S. 145) erfolgen.

3.    Kupferdraht (Fil de cuivre, Copper-wire). Die Vorbereitung besteht im Giessen von Stäben (Zaine) und Überschmieden derselben, oder im Zerschneiden von Platten in Streifen (Regalen). Die Bildung des Drahtes geschieht durch Ziehen, zuerst auf der Schleppziehbank, später auf dem Leierwerke. Die Weichheit des Kupfers macht beim Ziehen das Ausglühen nur selten nötig.

4. Draht aus Gelbkupfer (Tombak und Messing; — Fil de laiton, Fil d’archal Brass-wire) wird entweder aus gegossenen Stäben oder geschnittenen Streifen (Regalen) anfangs auf der Schleppziehbank, dann auf dem Leierwerke erzeugt, wobei wegen der krystallinischen Struktur dieser Legierung durch die ersten Züge nur eine geringe Streckung erfolgen darf, damit sich die Textur erst verfeinert.

5.    Gokl- und Silberdraht. Gold- und Silberdraht finden hauptsächlich Verwendung in der Weberei und Borten Wirkerei und zwar als echter, leonischer und unechter. Ersterer besteht aus den reinen oder mit Kupfer legierten Metallen; der leonische aus Kupfer mit Gold oder Silber plattiert; der unechte Golddraht aus Kupfer, dessen Oberfläche durch Zinkdämpfe vermessingt (zementiert) ist. — Ausserdem giebt es noch Draht;' aus galvanisch versilbertem und vergoldetem Kupfer. Die Erzeugung erfolgt durch Ziehen in Zieheisen und bei den feinsten in Steinen, und zwar aus gegossenen, geschmiedeten oder vorgewalzten Stäben x).

6.    Neusilberdraht wird wie Kupferdraht erzeugt.

7.    Blei- und Zinndraht kommen selten vor und werden entweder aus gegossenen Stäben gezogen oder in der S. 182 dargestellten Presse gepresst. ¹¹

8. Zinkdralit wild aus spiralförmig von runden Blechscheiben abgeschnittenen Streifen gezogen.

¹

Hütte, 1859 Taf. 16; 1860 Taf. 15; 1861 Taf. 18; 1863 Taf. 4; 1864 Taf. 3. — Berlin. Verh. 1861 Taf. 14. — Masch.-Konstr., 1871 Taf. 77, 78, 79 u. 83. — Wiebe, Skizzenbuch, 1867 Heft 2.

²

v. Tunner, Über Walzenkalibrierung für Eiseufabrikation, Leipzig 1867. — Die Kalibrierung der Eisenwalzen. Drei gekrönte Preisschriften von Daelen, Hollenberg und Dieckmann. Berlin 1869. — Maurer, Die Formen der Walzkunst und das Faconeisen. Stuttgart 1865.

Zeitsehr. d. Y. d. Ing. 1876 S. 44: Eisen und Stahl 1882 S. 189. — Dinglers Journ. 250, 503.

³

Petzholdt, Eisenbahnamt. Taf. 22. — Dinglers Journ. 245, 10. — Polvt. Zentr. 1853 S. 464; 1864 S. 997; 1869 S. 720. — Engineering, 1869 S. 296. — Organ f. Eisenbahnwesen, 1852 S. 133. — -) Petzholdt, Eisenbahnamt. — Kerpelv, Fortsehr, 1867 S. 226: 1868 S 204: 1879 S. 385: 1881 S. 334.

⁴

S. 570; 1867 S. 622: 1888 S. 570. — Dinglers Journ. 1(U, 401; 170. 23; 234, 176; 241. 296, 338; 243. 370; 251, 484; 278, 433; 280, 197.

⁵

Dinglers Journ. 114, 246; 260, 285. — 2) Stahl und Eisen 1894 S. 660; 1896 S. 152. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1871 S. 254; 1894 S. 944; 1895 S. 1146. — Dinglers

⁶

Journ. 293, 169.

⁷

Dinglers Journ. 292, 25. — -) Hartig, Leistung von Werkzeugmaschinen. Leipzig 1873 S. 222. — 3) Dinglers Journ. 164, 408. — Jobard, Bulletin. Tom. 42 S. 221. — Hütte 1861 Taf. 13.

⁸

Dinglers Journ. 238, 25; 240, 262; 247, 139; 251, 210; 254, 288; 264, 476. —

⁹

Oberstadt S. 5. — Schmelzer, Betrieb der Schmielen. Leipzig 1888. — Specht, Massenfabrikation. Berlin 1S93 S. 88.

¹⁰

Engineer 1880 S. 173. —' Puhl' ind. 1880 S. 120. — Dinglers Journ. 200, 349; 237, 267; 240, 158; 24«, 362. — 2) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1858 S. 168; 1869 S. 156, 220. — Dinglers Journ. 14«, 408; 201, 371; 203, 419. — 3) Fehland, Fabrikation des Eiseu-drahtes. Wein ar 1886. — Hütte 1872 T. 2. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1858 S. 168; 1869

S. 156, 220; 1877 S. 268; 1878 S. 12; 1879 S. 286; 1880 S. 379; 1881 S. 79; 1886 S. 33, 244; 1887 S. 853. — Dinglers Journ. 229, 106, 242; 232. 183; 233, 104; 234, 76; 244, 27: 245. 249: 250, 298, 329; 254. 54, 331; 257, 88: 258, 402; 262, 544; 288, 168.

¹¹

Bayer. Ind.- u. Gew.-Bl. 1883 S. 197.

E. Fabrikation von Eisen- und Stahlstäben.

Unter dieser Arbeit ist hier nur die Formung des Schmiedeisens und des Stahles zu verstehen, welche eine, für die weitere Verarbeitung dieser beiden Materialien geeignete Gestalt hervorbringt. Wegen der grossen Mannigfaltigkeit der aus diesen Materialien herzustellenden Fabrikate und der zahlreichen Verwendungen, welche Stäbe daraus direkt im Bauwesen (Brückenbau, Eisenbahnbau, Hochbau, Maschinenbau) finden, ist die Zahl derselben nicht nur in Bezug auf die Dimensionen und Gewichte, sondern auch betreffs der Profile sehr gross geworden, namentlich beim Stabeisen. Die wichtigsten und dem gewöhnlichen Bedürfnisse entsprechenden mögen hier zugleich mit ihren Benennungen zusammengestellt werden ’). Diese letzteren rühren entweder von dem Querprofil oder der Verwendung oder, wenn auch selten, von den Dimensionen her. — Nach der Stärke unterscheidet man Fein- oder Kleineisen, wenn die Querschnittsfläche etwa 7 Qcm misst und Grobeisen, wenn sie diese Grösse überschreitet.

Das gewöhnliche Stabeisen ist entweder im Querschnitte quadratisch (Quadrateisen, Vierkant- oder viereckiges Eisen, Fer carre, Square iron), oder rechteckig (Flacheisen, Fer meplat, Fer plat, Flat iron), oder kreisförmig (R u n d e i s e n, Fer ron d, Mound-iron, jRod-iron). Säm t-liches Stabeisen, welches im Querschnitte von diesen drei Figuren abweicht, führt den Namen Faconeisen (Fer speciaux, Special iron).

Das gewöhnliche Quadrateisen (■) ist 5 bis 130 mm dick. Die dünnen Sorten heissen auch wegen ihrer Verwendung Nageleisen (Fer ä clou, Nail iron) und Gittereisen. — Die üblichen Dickendifferenzen betragen bis zu 30 nun in der Dicke je 1 mm, von 30 bis 80 mm je 2 mm, und über 80 mm

■ je 4 mm. — Beim Flacheisen (

) sind folgende Sorten besonders gebräuchlich: Hufstab eisen von 6 mm Dicke und 19 bis 22 mm Breite zur Verfertigung von Hufeisen; — Muttereisen, mit Dimensionen im Verhältnisse 1 X 2 bis 1 X 2,5 zu Schraubenmuttern; — Bandeisen, Reifeisen, Fassreifeisen, Radreifeisen (Fer de ruban, Feuillard, Fer en ruban, Fer feuillard, Hoop-iron), von 0,8 bis 7,0 mm dick und 10 bis 12 mal so breit als dick, woher die Sortierung in 1^4, 14/2, 2 u. s. w. faches. Das Rundeisen (•) hat in der Regel einen Durchmesser von 5 bis 130, dann auch bis 200 mm. Die Gattungen von 5 mm abwärts werden zweckmässig zum Drahte gerechnet. — Andere Sorten sind das Nieteisen zur Anfertigung von Nieten zwischen 10 bis 25 mm Durchmesser, und Ketteneisen bis 50 mm dick. Das Niet-und Ketteneisen muss aus ganz besonders zähem Material hergestellt werden.

das halbrunde (|) (Fer demi-rond); — das ovale mit ellip-

Von den Eisenstäben mit polygonalem Querschnitte ist nur das Sechs-und Achtkanteisen in häufiger Verwendung, das erstere zu Schraubenmuttern, das letztere zu grossen Bolzen (Bolzeneisen, Bolt iron). An diese reihen sich sodann an: das dreieckige Eisen (A) (namentlich Stahl zu Feilen);

tischem Querschnitt (•); — das keilförmige (Fer ä biseau, Weclge shaped

1) Maurer, E., Die Maass- und Gewichtsverhältnisse der Roh- und Zwischenprodukte bei der Darstellung des Schmiedeisens. Stuttgart 1861. — Ziebarth, Gewichtstabellen für Walzeisen. Berlin 1874. — Maurer, E., Die Formen der Walzkunst und das Faconeisen. Stuttgart 1865. — Deutsches Normalprofilbuch. 3. Aufl. Aachen 1886.

iron) und Roststabeisen mit trapezförmigem Querschnitte (J); das Winkeleisen (Fer ä corniöres, Fer conieres, Fer d’angle, Angle-iron) mit einem rechten Winkel von verschiedener Schenkellänge als Querschnitt (L); das (Einfach-) T-Eisen (Fer ä T., T-irori) aus zwei Winkeleisen zusammengesetzt; das (Doppel-) T- oder H-Eisen aus zwei T-Eisen gebildet; das Kreuzeisen aus vier, mit den Rücken zusammengelegten Winkeleisen kombiniert (—|—); das L-Eisen dein Winkeleisen ähnlich, aber mit dem Unterschiede, dass die Schenkel überall gleich dick aber verschieden lang sind (Leisteneisen); das C- oder (J-Eisen aus zwei L-Eisen ([_ _J) zusammengesetzt; das Z-Eisen (Z). Eine Art Kreuzeisen ist auch das Fenstersprosseneisen (Fer ä vitrage, Cross-bar iron)", Fayon-Eisen mit stärker entwickeltem Profil sind namentlich die Eisenbahnschienen (Rail, Rail), massive und hohle f| förmige; das Eisen zu den Radbandagen der Eisenbahnwagenräder (Bandage-Eisen, Fer de bandage, Tyre-iron), das Karnies- oder Gesimseisen, das Hohleisen von rinnenförmigem Profil, das Quadranteisen (_^), das Belageisen (_tl) u. s. w.

Zur Darstellung dieser Stäbe werden die durch Zängeu oder Giessen gewonnenen rohen Barren von Schweiss- oder Flusseisen (S. 11), welche entweder viereckig prismatische Schmiedestücke, oder kleinere, durch Zerhauen dieser entstandene Stücke (Kolben, Schirpel, Lopin, Massoque, Maquette, Bloom) sind, zunächst packetiert; dann im Schweiss- oder Glühofen, selten in offenem Herde, bis zur Weissglühhitze erwärmt und darauf gewöhnlich entweder erst unter Hämmern weiter ausgeschmiedet, oder im Walzwerke von sehr grobem Kaliber bearbeitet. Dieses grobe Walzwerk bildet das Präparier-, Puddel-oder Vorwalzwerk (Cylindres ä cingler, C. cingleurs, C. preparateurs, Blooming rolls, Rouglnng rolls). Dasselbe hat des Durchknetens wegen gewöhnlich Spitzbogen- oder Halbrund-Kaliber. — Die auf solche Weise vorbereiteten Stäbe erhalten sodann die weitere Ausbildung unter den Hämmern (Eisenhämmern) oder vermittelst Walzen.

Die erste Methode (das Schmieden der Stäbe) findet nur noch ausnahmsweise statt, weil die Arbeit im Verhältnisse zu der des Walzens zu zeitraubend ist, wenn der Stab sehr regelmässig ausfallen soll, selbst unter Benutzung von Gesenken etc. — Da für manche Fälle die sorgfältige Ausbildung der Stäbe für die Verwendung derselben überflüssig ist, z. B. für Nageleisen, so pflegt man zur Ersparung von Arbeit das Glattschmieden häufig ganz zu unterlassen. Das sodann noch mit den Eindrücken des Hammers versehene Eisen bildet das Kraus- oder Knoppereisen (Carillon).

Das vorzüglichste Mittel zur Formgebung ist das Walzwerk, weshalb die bei weitem grösste Menge des Stabeisens durch Auswalzen in einem letzten Walzwerke (Fertigwalzwerk, Stab walzwerk, Reck walzwerk, Cylindres etireurs, Cyl. finisseurs, Finishing rolls, Merchant rolls) als Walzeisen fabriziert wird. — Man unterscheidet hier Grob- und Feinwalzwerk, wie man Grob- und Fein eisen unterscheidet.

F. ßlechfabrikation.

Unter Blech (Plaque, Feuille, Sheet, Sheet-metal) versteht man jene plattenförmigen Produkte aus Metall, welche eine verhältnismässig geringe Dicke aber eine grosse Länge und Breite besitzen. — Während dabei sehr dicke Bleche Platten (Plaque, Plate) genannt werden, heissen die sehr dünnen Blätter (Folie). — Es ist schon oben ausführlich dargelegt, welche Schwierigkeit es hat, die Schläge eines Hammers so regelmässig und gleichförmig zu verteilen, als erforderlich ist, um eine glatte ebene Oberfläche zu erhalten, und dagegen die Leichtigkeit betont, dieses erwünschte Resultat mit den Walzen zu erzielen. Wenn deshalb das Walzwerk zur Erzeugung von Blech den Vorzug hat, so ist die Anwendung des Hammers doch damit keineswegs ausgeschlossen, so dass sowohl geschlagenes, gehämmertes Blech (Plaque martelee, PI. faite au marteau, Hammered plate), als gewalztes (Walzblech, Plaque laminee, Holled plate) vorkommt.

Hierbei mag erwähnt

Die zum Blechwalzen dienenden Walzwerke sind bereits (S. 185) ausführlich beächrieben worden. Das zwischen die Walzen geschobene Metall streckt sich wesentlich in der Bewegungsrichtung, wenig in der Breite. Um daher auch die erforderliche Breite zu erlangen, wird das Metallstück, nachdem es eine Länge erhalten hat, welche der herzustellenden Breite ungefähr gleich ist, gewendet, so dass die Breite zur Länge wird (Kreuzwalzen) und nun bis zur verlangten Dicke und Länge ausgewalzt, werden, dass man zur Erzeugung der Breitung ein Walzwerk¹) angeordnet hat, dessen Walzen auf der Oberfläche dreieckige Kaliber besitzen, die schraubenförmig und zwar so verlaufen, dass auf der einen Hälfte des Cylinders linke, auf der anderen rechte Schraubengänge liegen. — Bei einer gewissen (geringen) Dicke des Bleches ist es sehr schwer, den Walzen eine solche genaue Stellung und Beschaffenheit zu geben, dass tadelloses Blech entsteht. In solchem Fall werden dann mehrere Bleche aufeinander gelegt oder ein Blech im Verlaufe der Arbeit mehrfach in der Mitte zusammengebogen (Doppeln), um eine grössere Zahl von Lagen zu bilden, wodurch gleichzeitig im hohen Grade die Arbeit des Auswalzens beschleunigt wird.

1. Eisenblech. Als Material zum Eisenblech ist ein möglichst reines, homogenes, zähes, weiches Eisen zu nehmen. Etwa zu verwendendes Luppeneisen wird daher erst noch durch öftere Packetierung und Schweissung besonders gleichmässig und schlackenfrei gemacht, und, als Flachstab ausgestreckt, dem Walzwerke übergeben. Ist das Eisen so unter dem Hammer vorbereitet, dass es bereits vollständig oder annähernd die Breite des fertigen Bleches erhalten hat, so nennt man dieses Zwischenprodukt die Bramme (Brame). Zu Blechen gewöhnlicher Dimensionen genügen zerschnittene Flachstäbe (Stürze). Die Bleche werden je nach ihren Dimensionen verschieden benannt. Die dünnsten Sorten bis 5 mm Dicke heissen Schwarz blech (Sturzblech); von 5 bis 18 mm nennt man sie Kesselblech (Salzpfannenblech, Dampfkesselblech) und bis 250 mm Dicke Platten (Panzerplatten etc.).

Schwarzblech (Sturzblech, Töle, Sheet-iron, iron-sheet) bis 5 mm Dicke. Schlossblech von 0,8 bis 3 mm Dicke und 470 X 340 bis 950 X 680 Fläche.

Dachblech bis 3 mm Dicke und 950 X 680 Fläche.

Rohrblech unter 1 mm Dicke und 790 X 340 bis 790 X 420 Fläche. Kesselblech (Salzpfannenblech, Töle ä chaudiöre, Boiler plate', Gurtungsblech [Semelle], Brückenblech) von 5 bis 12 mm Dicke. Die Flächendimensionen sind sehr verschieden, gewöhnlich 1800 X 900 mm oft bis hinauf auf 1500 mm Breite mit 15000 mm Länge, bis zu einem Gesamtgewicht von 5000 kg.

Panzerplatten (Plaque de blindage, Amour plate) bis 250 mm und mehr dick, bis 7000 X 1400 mm Fläche und bis 15 000 kg und mehr (45 000 kg) Gewicht.

Der überwiegend grösste Teil der Eisenbleche wird durch Walzen erzeugt, indem die Stürze oder Brammen in glühendem Zustande nach und nach zuerst ¹

im Sturz- (Brammen-) Walzwerke und dann im Schlichtwalzwerke zu den betreffenden Dimensionen ausgewalzt werden, nach der Dicke der Bleche durch Ausglühen im Blech-Glühofen oder in geschlossenen Gefässen (S. 144) von Zeit zu Zeit entfernt, und der hierbei gebildete Glühspan durch Eintauchen des Arbeitsstückes in Wasser oder auch durch Aufspritzen von Wasser auf die Walzen abgesprengt. — Sehr dicke Eisenbleche, namentlich Panzerplatten, stellt man durch Zusammenschweissen einzelner Platten her und nennt sie Kompoundplatten, wenn die Schichten abwechselnd aus Stahl und Schmiedeisen bestehen ¹). Man erzeugt erst z. B. zwei Bleche von je 35 mm Dicke, 500 mm Breite und J100 mm Länge. Zwischen diese zwei Platten legt man Stäbe von 25 mm Dicke, 150 bis 180 mm Breite und 1100 mm Länge in solcher Zahl, dass ihr Gewicht etwa 2000 kg ausmacht. Vier solcher Packete walzt man in zwei Hitzen zu 50 bis 60 mm dicken Platten aus, legt diese aufeinander zu einem einzigen Packet und erzeugt daraus Platten von ?5 bis 80 mm Dicke, 1300 mm Breite und 3500 mm Länge. Je nach der verlangten Stärke werden von diesen letzten Platten 5 bis 7 aufein andergelegt, auf doppelte Länge gewalzt und in zwei gleiche Teile zerschnitten, welche zusammengeschweisst endlich die fertige Platte geben, die dadurch geebnet wird, dass man sie glühend auf eine gusseiserne Platte legt und an diese durch eine schwere darüberrollende Walze andrückt, werden in der Weise gewalzt, dass man aus dem ersten Walzprodukte durch Zusammenbiegen (Doppeln) 2 Lagen und so fort bis zu 16 Lagen übereinander schichtet, und, um das Zusammenschweissen zu verhindern, Lehmwasser oder Kohlenstaub zwischen die einzelnen Lagen bringt.

Die entstehende Härte wird je

Sehr dünne Bleche

Geschlagene Bleche kleiner Dimensionen fertigt man fast nur noch am Ural an²) und zwar gewöhnlich in der Weise, dass man zunächst aus körnigem Frischeisen Stäbe von 6 mm Dicke, 125 mm Breite und 730 mm Länge herstellt, diese Stäbe in Glühöfen erhitzt und in einem Walzwerke auf 730 mm Breite und 730 mm Länge auswalzt. Drei solche Platten werden sodann, nachdem ihre Oberflächen mit Wasser abgebürstet und mit Holzkohlenpulver bestreut sind, aufeinander gelegt und auf die doppelte Länge 1460 mm ausgewalzt. Von diesen Blechen legt man (nachdem sie auf die bestimmten Dimensionen beschnitten, ebenfalls abgebürstet, mit Kohle bestreut und getrocknet sind) 70 bis 100 aufeinander, umwickelt sie mit Blechtafeln und erhitzt sie langsam während 5 bis 6 Stunden. Diese Packete werden dann unter einem Wasserhammer mit ebener Bahn von 459X 215 mm Bahnfläche weiter ausgeschmiedet, und zwar immer zwei Packete, also 140 bis 200 Bleche übereinander liegend. Vollendet wird sodann die Arbeit unter einem zweiten (Schlicht-) Hammer mit einer ebenen quadratischen Bahn von 380 X 380 mm Fläche.

2. Stahlblech (Töle d’acier, Steel plate, Sheet-steel). — Die aus Stahl angefertigten Bleche kommen nur in wenigen Dimensionen vor. Namentlich sind es Dampfkesselbleche, Uhrfederbleche, Stahlfederbleche und Stahldruckplattenbleche, welche Handelsartikel bilden und in verschiedenen Grössen und Formaten fabriziert werden. — Hierbei mag bemerkt werden, dass das Dampfkessel blech in den Dimensionen des Eisenbleches, das Uhrfederblech von 100 bis 150 mm Breite und 0,2 bis 0,25 mm Dicke gearbeitet wird. — Die Fabrikation stimmt mit derjenigen des Eisenbleches vollständig überein, nur verlangt die Eigenart des Stahles eine höchst sorgfältige und vorsichtige Auswahl und Behandlung

!) Kerpely, Fortschr., 1868 S. 210 und 212. — Dinglers Journ. 187, 83. — Zeitschr. für Berg-, Hütten- und Salinenwesen, Bd. 16 S. 27. — Glasers Annalen 1880 S. 13. — -) J. Percy, The inanufacture of Russian sheet-iron. London 1871.

14

v. H«jer, Mechanische Technologie. 8. Aufl.

des Materials, so zwar, dass namentlich der zähe Bessemer- und Martinstahl mehr zu groben (Kesselblech), der feine Tiegelgusstahl zu den feinen Sorten (Uhrfederblech, Spiralfederblech, Blech zur Anfertigung von Bijouteriewaaren etc.) verwendet werden sollte.

3. Kupferblech (Plaque de cuivre, Feuilles de cuivre, Cuivre en plaques. Copper sheet, Copper plate, Sheet-copper); — Das Kupferblech wird ebenfalls in verschiedenen Dimensionen je nach dem Gebrauchszwecke fabriziert. Die dickeren Bleche oder Platten von 5 bis 15 mm Dicke dienen zur weiteren Ausarbeitung durch Treiben (Kesselböden) etc. oder auch zur Anfertigung der Lokomotivfeuerbüchsen u. dgl. — Die gewöhnlichen Bleche haben etwa 0,3 bis 3 mm Dicke, 760 bis 900 mm Breite und 1500 bis 1800 mm Länge. Hierzu gehören die Dachbleche, Schiff beschlagbleche, Rinnenbleche, deren Verwendung die Namen angeben. — Speziell ist das Dachblech gewöhnlich 0,7 bis 2 mm dick; das Schiffblech wird in der Regel 350 mm breit, 1220 mm lang und 0,6 bis 1,5 mm dick hergestellt. — Die dünnen Sorten: Flick-kupfer, Zündhütchenblech von etwa 0,6 mm abwärts werden aufgerollt (Rollkupfer) in den Handel gebracht.

Zur Fabrikation des Kupferbleches wird das Kupfer geschmolzen und in eisernen, mit Thon gefütterten Formen zu Platten oder Barren (Hartstücken) ausgegossen, welche im glühenden Zustande durch Schmieden unter dem Hammer gedichtet und in Platten von etwa 15 mm Dicke verwandelt werden (Vorschlägen), die sodann entweder durch Schlagen oder durch Walzen die weitere Ausbildung erhalten. Bei der Verarbeitung unter dem Hammer werden die Hartstücke in der Regel erst in Stücke (Schroten) zerteilt und diese glühend, zuerst mit einem Reckhammer und später mit dem Schlichthammer (Planierhammer) mit ebener Bahn gestreckt und geglättet. Bei einer gewissen Dicke legt man mehrere Schroten auf einander und bearbeitet sie von hier an gemeinschaftlich. Auch in der Kupferblecherzeugung hat das Auswalzen das Schlagen fast vollständig verdrängt. Es ist darüber nur zu bemerken, dass es entweder heiss oder kalt vorgenommen wird. Wenn zwar das Walzen in heissem Zustande leichter von statten geht, so veranlasst es doch einen zu bedeutenden Verlust (etwa 7 °/o) an Material. Beim Kaltwalzen dahingegen beträgt der Verlust nur etwa J/4 °/o, da die Härtezunahme so unbedeutend ist, dass sie nur von Zeit zu Zeit ein Ausglühen erforderlich macht. — Da ausserdem das kaltgewalzte Kupfer eine dichtere Oberfläche besitzt und daher den Einwirkungen der Luft und des Seewassers besser widersteht, so verdient das Kaltwalzen im allgemeinen den Vorzug.

4. Zinkblech (Zinc lamine, Feuilles de zinc, Skeet-zinc). — Aus Zink wird eine Menge Blech hergestellt, weil dasselbe vielfache Anwendung findet (z. B. zu Dachdeckungen, zu Badewannen und anderen Wassergefässen, oft, nach Mustern durchlöchert, zu Jalousien, welche als Vorsätze vor Fenstern, Ventilationslöchern etc. in Gebrauch sind, zu Schiffsbeschlägen, zu mancherlei Klempnerarbeiten u. s. w.). Daher sind die Abmessungen, namentlich die Dickenabstufungen sehr verschieden. Die gewöhnlichen Dimensionen sind: 0,3 bis 5 mm dick, 0,5 bis 1 Wi breit und 1,2 bis 2 m lang. — Die eigentümlich blätterige Struktur des Zinks und die Eigenschaft, bei 100 bis 150° Erwärmung am dehnbarsten zu sein, verlangt, dass dasselbe bei dieser Temperatur mit langsamer Druckabnahme zwischen Walzen, und nicht mit Hämmern, in Blech verwandelt wird. — Die Erwärmung der durch Guss vorbereiteten Platten, von etwa 12 mm Dicke und verschiedenen Flächendimensionen, muss in einem Glühofen von der Einrichtung geschehen, dass das Zink nicht Gelegenheit hat, sich zu oxydieren; selten geschieht sie in kochendem Wasser, weil diese Wärme nicht ausreicht. — Die passende Wärme erkennt man an dem Zischen eines auffallenden Wassertropfens. — Beim Walzen der dünnen (Klempner-) Bleche legt man mehrere Lagen übereinander und walzt zuletzt bei hoher Wärme (150°), weil dann die Bleche, wenn sie sehr langsam abkühlen, am zähesten und biegsamsten, also z. B. zum Drücken, Pressen etc. am geeignetsten werden.

Dieses Blech kommt höchst selten in erheblichen Dicken, aber sehr oft in sehr dünnen Blättern zur Verwendung. Dickere Sorten erzeugt man aus in Platteneingüssen gegossenen Platten ohne Schwierigkeit durch Walzen. Beim Weiterauswalzen dieser Platten zu dünnem Bleche

5. Zinnblech.

mm dicke unechte Blattsilber.

1500

werden immer mehrere (12 bis 20) auf einander gelegt. — Das dünnste Zinnblech, welches unter dem Namen Zinnfolie (Etain en feuilles, Tin-foil) bekannt ist und seine Hauptverwendung zur Anfertigung von Flaschenkapseln, zum Einwickeln von Nahrungs- und Genussmitteln, Seife u. dgl., sowie zum Spiegelbelegen (Spiegelfolie) findet, wird in der Weise angefertigt, dass man das Zinn entweder dünn ausgiesst, oder dünn auswalzt und mit Hämmern (entweder Holzhämmern oder Fallhämmern) in einer grossen Anzahl Lagen, die durch fortgesetztes Doppeln entsteht und bis 300 beträgt, weiterstreckt und zwar zu einer Dicke von 0,01 mm. — Durch weiter fortgesetztes Schlagen, in der Weise wie unten bei der Fabrikation des echten Blattsilbers angegeben wird, entsteht das etwa ¹I

6.    Bleiblech. — Zu manchen chemischen Apparaten (Bleikammern für Schwefelsäurefabrikation, Kohlensäure-Entwickelungsgefässe etc.), als auch für Bauzwecke (Dachdeckungen, Isolierschichten) wird Bleiblech in dickeren Dimensionen, und zu ähnlichen Zwecken wie Zinn (zum Einpacken mancher Gegenstände) in sehr dünnen Dimensionen als Bleifolie verwendet und in derselben Weise wie Zinnblech hergestellt. — Zum leichteren Transport kommt das Bleiblech aufgerollt in den Handel (Rollblei).

7.    Gold-, Silber- und Platinblech. — Die drei edelen Metalle Gold, Silber und Platin sind, was ihre Dehnbarkeit und ihre Verwendung als Blech betrifft, so nahe verwandt, dass auch die Verwandlung derselben in Blech nach derselben Methode und mit denselben Mitteln vorgenommen wird. Dicke Bleche aus Gold und Silber dienen fast nur zur Fabrikation von Münzen und Medaillen und werden demnach für diesen Zweck in den Münzwerken aus gegossenen flachen Stäben (Zainen) durch Strecken (Laminage, Holling) auf gewöhnlichen Walzwerken und Vollenden auf dem Probewerke (Laminoir finisseur, L. polisseur, Finishing rolls) hergestellt und oft noch, um eine sehr genaue übereinstimmende Dicke zu erhalten, durch einen Seckenzug (Adjustierwerk, Zainzug, Bane ä tirer) gezogen.

Für die Zwecke des Gold- und Silber-Arbeiters fabriziert man die Bleche nur in sehr geringen Dicken (unter 1 mm) und zwar ausschliesslich durch Walzen. Die hierzu bestimmten gegossenen Platten oder Stangen erhalten in der Regel aber durch kaltes Ausschmieden (Schlagen) teils mit der Bahn teils mit der Finne eines Handhammers und unter abwechselndem Ausglühen eine Vorbereitung, welche die Geschmeidigkeit des Metalles wesentlich erhöht und dasselbe gegen das Zerreissen schützt. Zur Erhöhung der Zähigkeit dient auch das Ablöschen in kaltem Wasser, daher dasselbe mit dem glühenden Metalle auch während des, auf das Schlagen folgenden Walzens vorgenommen wird. — Da das Walzen fast immer im Zusammenhänge mit der Verarbeitung selbst stattfindet, so sind die gewöhnlichen Gold- und Silberwalzwerke in der Regel für Handbetrieb eingerichtet (Handstreckwerk) und mit etwa 30 bis 200 mm langen, aber hochpolierten Walzen versehen, die durch Kurbel oder durch ein Drehkreuz bewegt werden. — Die Edelmetalle, namentlich Gold und Silber, finden ihrer Schönheit wegen sehr viel Anwendung zur Vergoldung und Versilberung in der Weise, dass man die zu vergoldenden oder versilbernden Gegenstände mit Gold- und Silberblech überzieht (Goldleisten, Bilder- und Spiegel rahmen, Bücherschnitte etc.), das, wegen des hohen Preises dieser Metalle,, sehr dünn genommen wird. Diese dünnen Blättchen, welche bei Gold nur ₈q₀₀ mm, bei Silber ¹j Hämmern hergestellt (geschlagenes Gold, Blattgold, Or battu, Feuilles d’or, Beaten gold, Leaf-gold; geschlagenes Silber, Blattsilber, Argent battu, Feuilles d’argent, Beatm silver, Leaf-silver). Das Verfahren hierbei besteht in Kürze darin, dass man Gold oder Silber (und zwar gewöhnlich rein,, nur Gold mitunter mit Silber oder Kupfer legiert) zunächst auf die oben beschriebene Weise durch Ausschmieden und Walzen in dünnes Blech verwandelt und dieses in quadratische Blätter (Quartiere, Quartiers, Squarres) von 25 mm Seite zerschneidet. Diese Quartiere schichtet man darauf zur Vermeidung des Zusammenhaftens zwischen Pergamentblätter (Form) und schlägt sie, auf einer Unterlage von Marmor oder Granit, mit einem Hammer von 2,5 bis 8 kg Gewicht und mit runder, konvexer Bahn, so lange, bis 'sie Quadrate von 100 bis 125 mm Seite bilden. Diese Quadrate werden sodann wieder in 4 Quadrate zerschnitten und in eine neue Form gebracht, und dieses Manöver so oft wiederholt, bis die gehörige Verdünnung erfolgt ist, nur mit dem Unterschiede, dass man bei den bereits sehr dünn gewordenen Blättern nicht mehr Pergamentformen, sondern solche ausGoldschlägerhaut anwendet.— Die Goldschlägerhaut (Baudruche, Gold-beaters skin) ist die Epidermis vom Blinddarm des Ochsen, die dadurch besonders für den in Rede stehenden Zweck präpariert wird*), dass man sie, gehörig gereinigt und aufgespannt, mit Alaunwasser wäscht, nach abermaligem Trocknen mit Wein bestreicht, in dem Hausenblase und etwas Gewürz zergangen ist, und endlich mit Eiweiss überzieht.

mm dick sind, werden stets durch Schlagen mit

4500

In neuerer Zeit sucht man die höchst anstrengende Handarbeit auch durch Maschinen-Arbeit, durch sog. Schlagmaschinen²) zu ersetzen, die entweder auf dem Prinzip des Schwanzhammers oder des Parallelhammers beruhen. — Die S. 165 beschriebenen Federhämmer sind wegen ihres elastischen Schlages als Schlagmaschinen vorzüglich zu verwenden.

8. Messing- (Tombak-) Blech (Laiton, Planches de laiton, Plaque» de laiton, Sheet brass, Plate-brass, Latten brass, Brass-plate). — Das Blech aus Messing und Tombak kommt in ausserordentlich verschiedenen Dicken wegen der ebenso grossen verschiedenartigen Verwendung vor; die Dicke geht von 17 mm abwärts bis zu Vöo mm. — Die dicksten Sorten, welche in Tafeln (Tafelmessing, Tafeltombak) verschickt werden, haben etwa 300 bi» 650 mm Breite und gewöhnlich 1 bis 12 mm Dicke. — Die darauf folgenden Sorten bekommen bei 0,3 bis 2 mm Dicke etwa 180 bis 360 mm Breite und 1 bis 6 m Länge. Des bequemen Transportierens wegen werden diese Bleche umgebogen und flach zusammengelegt (Bugmessing). Die dünnen Messingbleche von 0,4 bis 0;1 mm abwärts rollt man dahingegen auf (Rollmessin gr Rolltombak. — Das dünnste Messingblech endlich, welches etwa V65 bis-V70 mm Dicke besitzt und, wenn es bewegt wird, infolge seiner grossen Härte rauscht und knittert, führt deshalb den Namen Rausch- oder Enitter'gold (Clinquant, Oripeau, Dutch gold, Dutch metal).

ij Polyt. Zentr. 1867 S. 297; 1899 S. 68. — 2) p₀lyt. Zentr. 1857 S. 1337; 1860 S. 1087. — Dinglers Journ. 137, 117.

Zur Verwandlung der gegossenen Messingplatten in Blech wird, wie beim Kupfer, das Hammer- oder Walzwerk angewendet. Die eigentümlich grobkörnige, stranlige Beschaffenheit des Gussmessings fordert anfangs eine vorsichtige, mehr drückende als schlagende Einwirkung, bis das grobkörnige Gefüge «in feinkörniges geworden ist. Darum sind dann auch zur Anfertigung von Blech aus Messing Walzen vorzuziehen. — Mit Ausnahme der schmiedbaren Legierung (S. 26) muss Messing, wegen seiner Sprödigkeit in der Wärme, kalt gewalzt oder gehämmert und nur von Zeit zu Zeit ausgeglüht werden. Bei diesem Ausglühen überzieht es sich mit einer schwarzen Oxyd-Schicht, welche entweder sitzen bleibt (schwarzes Messing) oder durch Beizen in verdünnter Schwefelsäure entfernt wird (lichtes Messing). Ausserdem macht man es noch durch Schaben oder Schmirgeln blank (blankes Messing). — Die dünneren Gattungen Messingblech werden sehr oft, die dünnsten stets, mit Hämmern (Schn eil hämmern) und zwar mehrere, bis 20 Blätter, aufeinander liegend, geschlagen, wodurch gleichzeitig die, das Knittern erzeugende Härte mit hervorgebracht wird. = Aus Tombak mit 9 bis 17°/o Zink entsteht das unechte Blattgold (Goldschaum, Or demin-fin, Dutch-Gold, Leaf-brass) von durchschnittlich Vlöoo mm Dicke in derselben Weise wie das echte Blattgold (S. 212).

9.    Bronzeblecli. — Unter den Bronzen giebt es nur eine Gattung, welche sich in Blech verwandeln lässt und als Blech Anwendung findet: die Bronze zu Schilfbeschlägen, durchschnittlich aus 95 T. Kupfer und 5 T. Zinn zusammengesetzt (S. 29). Diese Legierung, sowie die Phosphorbronze wird wie Messing durch Walzen verarbeitet, nur mit dem Unterschiede, dass sie gewöhnlich zur Braun-Rot-Glühhitze vorgewärmt wird. —

10.    Argentaiibleeli. — (Neusilberblech, Pakfongblech.) Das in Platten gegossene Neusilber hat im allgemeinen dieselben Eigenschaften wie das Messing und kann daher auch in gleicher Weise, d. h. mit derselben Vorsicht und Behutsamkeit und denselben Mitteln in Blech verwandelt werden. — Man giesst gewöhnlich zum Zwecke des Auswalzens die Platten, etwa 10 mm dick, 150 mm breit und 250 mm lang, zwischen eisernen Platten aus, schlägt sie behutsam, um das grobe Gefüge zu verfeinern, unter dem Hammer vor, und walzt sie kalt, unter langsamer Druckabnahme und erforderlichem Ausglühen, aus. — Sehr dünnes Argentan, das Rausch- (Knitter-) Silber, wird aus gewalztem Bleche durch Schlagen wie Rauschgold hergestellt. — Wie das Tombak zu unechtem Blattgold, so wird das Neusilberblech zu unechtem Blattsilber (Silberschäum) verarbeitet. — In gleicher Weise wird das Aluminiumblech, sowie Blatt-Aluminium gewonnen.

11.    Britanniainetallblech. —Aus Britanniametall wird ebenfalls dünnes, etwa 1 mm dickes Blech hergestellt und namentlich von Klempnern auf der Drückdrehbank zu mancherlei Gegenständen für den Hausgebrauch (Salzfässer, Leuchterfüssen etc.), zur Anfertigung der Drehtrommeln in Gasuhren u. s. w. verarbeitet. Die Fabrikation dieses Bleches stimmt mit derjenigen des Zinnbleches überein.

12.    Plattierte Bleche. — Mehrere Metalle haben die Eigenschaft, bei reiner Oberfläche aufeinandergelegt, unter starkem Drucke sich so miteinander durch Adhäsion zu vereinigen, dass sie als ein Ganzes ohne Gefahr der Trennung weiter verarbeitet werden können. — Man benutzt in der Technik diese Eigenschaft, um Bleche verschiedener Metalle mit einander zu verbinden, einesteils um eine dünne Lage edeles Metall auf unedelem zu befestigen, andernteils, um einem Metalle eine schützende Decke zu geben. Dies Verfahren wird Plattieren (Plaquer, Doubler, Plate), das Produkt plattiertes Blech genannt. Gewöhnlich wird die Plattierung auf Kupfer mit Gold und Silber

(Goldplattierung, Plaque d’or, Goldplated; Silberplattierung, Plaque d’argent, Silverplated), auf Neusilber mit Silber, auf Blei mit Zinn, und zwar auf einer Seite oder auf beiden Seiten (einfache oder doppelte Plattierung), vorgenommen. — Zur Plattierung von Kupfer mit Gold oder Silber wird eine Kupferplatte von etwa 12 mm Dicke, 150 mm Breite und 250 mm Länge, zunächst sorgfältig durch Abschaben gereinigt und dann durch Aufträgen einer Auflösung von salpetersaurem Silberoxyd (für Silber) oder Goldchlorid (für Gold) mit einer feinen Silber- oder Goldhaut, zur Erleichterung des Anhaftens versehen. Auf diese so vorbereitete Platte legt man nun eine, ebenfalls auf’s höchste reingeschabte Silber- oder Goldplatte, die etwas über die Ränder der Kupferplatte herüberragt. Die überragenden Ränder werden sodann umgeschlagen, und beide Platten durch einen umgebundenen Eisendraht mit einander festgehalten. In diesem Zustande erwärmt man das Plattenpaar auf einem Holzkohlenfeuer bis zur Rotglühhitze, befreit es durch ein über die Oberfläche mit starkem Drucke hin- und hergehendes krückenartiges AVerkzeug nicht nur von der dazwischen befindlichen Luft, sondern verlötet es auch gewissermaassen. Nachdem man sich von der Abwesenheit der Luftblasen durch Klopfen mit einem Hammer überzeugt hat, wird die Platte schnell unter ein Walzwerk gebracht und kräftig zusammengedrückt, also auch schon in gewissem Grade gestreckt. Durch Weiterwalzen erzeugt man allmählich dünneres Blech, welches in dem ursprünglichen Verhältnisse der Plattendicke plattiert ist. — Platin-Plattierung auf Kupfer (zur Anfertigung chemischer Apparate) wird auf dieselbe Weise hergestellt. — Ebenso die Silber-Neusilber-Plattierung. — Zinn und Blei, welche Metalle nicht erhitzt werden dürfen, vereinigen sich genügend durch kaltes Zusammen walzen. Auch giesst man wohl, zur Erzeugung des zinnplattierten Bleies, Zinn auf eine gehörig rein gemachte Bleiplatte, um beide Metalle an der Verbindungsfläche zu verschmelzen. — Eine Plattierung von Nickel- mit Eisen- oder Stahlblech¹) kann nur durch Verschweissen beider Metalle, bei vollkommener Reinheit der Oberflächen und Luftabschluss, in Weissglühhitze erfolgen. Daher sind beide Metalle erst durch Schaben und Schleifen zu reinigen, mit Boraxwasser zu bestreichen, schweisswarm zu machen und sehr schnell unter Hämmern oder Walzen zusammenzupressen. Da trotzdem die Verbindung grosser Flächen oft misslingt, so werden gewöhnlich erst dickere Platten auf die angegebene Art vereinigt und diese weiter ausgewalzt.

G. Fabrikation von Metallröhren.

Röhren werden hohle, prismatische (viereckige, dreieckige, sechseckige) oder cylindrische Metall-Stäbe genannt, welche als Leitungsorgane für Flüssigkeiten (Wasser, Dampf, Gas etc.) unentbehrlich und wegen ihrer Leichtigkeit zu manchen anderen Zwecken (Möbeln, Bauteilen etc.) statt der massiven Stangen höchst nützlich sind. Hergestellt können die Röhren werden, erstens durch Giessen (diese Darstellung fällt hier, als zur Giesserei gehörig, aus), zweitens dadurch, dass man flache Metall-Schienen auf biegt und an ihren Rändern sodann verbindet, drittens dadurch, dass man dickwandige Hohlkörper allmählich durch Strecken verlängert und viertens dadurch, dass man eine Platte in immer tiefer und enger werdende Öffnung einprägt.

Bei der zweiten Herstellungsmethode zerfällt die Operation also wesentlich in zwei Teile, in das Auf biegen der Schienen, deren Breite gleich dem Umfange des Rohres ist, so dass der verlangte Querschnitt entsteht, und in die feste Ver- ² bindung der Ränder, was zwar ausser durch Schweissen oder Löten auch durch Nieten, Schrauben, Falzen geschehen kann, aber bei den in Rede stehenden Röhren sich auf Zusammenschweissen und Löten beschränkt (gesch weisste und gelötete Röhren).

Da dickwandige Hohlkörper entweder vermittelst des Ziehens durch Ziehlöcher, oder durch Walzen, oder durch Pressen, oder durch Hämmern gestreckt und in dünnwandige Röhren verwandelt werden, und da in der Regel die gesch weissten oder gelöteten Röhren durch eines dieser Mittel die Vollendung erhalten, so unterscheidet man gezogene Röhren (Tuyaux etires, T. tires, Draicn tubes), gewalzte Röhren (Tuyaux cylindres, llollet tubes), gepresste, gedrückte Röhren (Tuyaux repousses, T. par compression, Compression tubes), gehämmerte Röhren (Tuyaux marteles, Hammerecl tubes) und geprägte Röhren (Tuyaux emboutis, Chased tubes).

Zum Ziehen der Röhren werden dieselben Vorrichtungen angewendet, welche zum Ziehen von Draht dienen (Zieheisen und Ziehbank, Röhrenziehbank), mit Ausnahme natürlich des Leiervverkes bei Röhren aus steifem Metall, weil diese sich nicht aufwickeln lassen. Dünnwandige Röhren verlangen, um gegen das Eindrücken und Einknicken gesichert zu sein, wenigstens an der Stelle in dem Ziehloche, wo die Streckung oder Egalisierung stattfindet, eine feste Ausfüllung von der Grösse und Gestalt, dass im Ziehloche nur eine ringförmige Öffnung für die Röhienwand frei bleibt. Diese Ausfüllung (Dorn, Mandrin, Treblet, Triblet, Mandrel) erstreckt sich bei kurzen Röhren oft durch die ganze Länge und geht beim Ziehen mit durch das Ziehloch (Langer Dorn); oder er ist nur kurz (Kurzer Dorn) und liegt im Ziehloche fest, so dass sich das Rohr über denselben fortzieht. Der Dorn besteht aus einem Stahl- oder Gusseisenkörper mit einem parabolisch auslaufenden Ende und, zur Vermeidung grösserer Reibungswiderstände, von sehr glatter Oberfläche. Da der lange Dorn den Nachteil eines sehr grossen Gewichtes besitzt und, wegen der grossen Berührungsfläche zwischen sich und der Rohrwand, ein Abziehen des Rohres von dem Dorne, selbst wenn dieser etwas verjüngt und mit einem Wachsüberzug versehen ist, sehr erschwert, so zieht man den kurzen Dorn vor. Dieser wird in dem Ziehloche vermittelst einer Stange oder eines Drahtes gehalten, der durch das ganze Rohr nach aussen reicht und hier eine Befestigung findet.

Das Durchziehen des Rohres geschieht auf einer Ziehbank, welche entweder horizontal oder vertikal gebaut ist. Da bei horizontaler Bauart das Gewicht des Domes in dem Ziehloche auf die untere Wand des Rohres presst, diese daher mehr streckt und eine Krümmung des Rohres veranlasst, so verdient die vertikale Aufstellung den Vorzug. Bei der Anwendung eines langen Domes kann man die Ziehzange entbehren, wenn man die Kette etc. direkt durch einen Haken, der in ein Loch des Domes gehakt wird, verbindet. Bei Anwendung eines kurzen Domes werden Eisenpfropfen in das Rohrende eingetrieben oder eingeschraubt und das letztere mit dem Maul einer Ziehzange umfasst. — Um Raum zu ersparen, hat man auch Einrichtungen getroffen, bei welchen das Ziehejsen (Ziehring) bewegt wird.

Das Walzen¹) der Röhren stimmt ebenfalls mit dem Walzen massiver Stäbe zwischen Kaliberwalzen überein; nur muss auch hier das Rohr durch efne feste Ausfüllung gegen das Knicken geschützt werden. Entweder dient hierzu ein Dorn (langer oder kurzer) oder man füllt das Rohr mit einer Masse aus, welche sich mitstreckt und nachher beseitigt wird. Diese Masse ist feiner Quarzsand, Asche, Erde u. s. w., die fest eingestampft wird. Letzteres Mittel ist ³

natürlich nur anwendbar, wenn die Kohrweite sich im Verhältnisse der Streckung verringern soll. Muss sie dieselbe bleiben, so ist die Anwendung eines Domes nicht zu umgehen. — Zur Beschleunigung der Verdünnung, namentlich wenn das Metall heiss gewalzt wird, können mehrere Walzen mit abnehmendem Kaliber unmittelbar hintereinander angebracht werden, wobei es dann zweckmässig ist, die Walzenachsen abwechselnd horizontal und vertikal anzuordnen. Die kurzen Dorne, welche hier den Gegendruck ausüben, sitzen dabei auf einer gemeinschaftlichen Stange. Eine grosse Bedeutung hat für das Röhrenwalzen das S. 191 ausführlich beschriebene Schrägwalzverfahren zur Erzeugung von Hohlkörpern gewonnen, indem dasselbe geeignet ist, Röhren aus einem vollen Block zu gewinnen. Die auf diesem Verfahren beruhende Methode setzt jedoch möglichst homogenes Material voraus und findet daher hauptsächlich zur Anfertigung von Röhren aus Flusseisen, Stahl, Aluminium, Kupfer und Messing Verwendung. Das Röhrenwalzen dieser Art zerfällt zweckmässig in zwei Stufen, insofern als man erst aus einem massiven Blocke im sog. Block walz werke ein dickwandiges Rohr herstellt und dieses in einem zweiten sog. Pilgerwalzwerke zu den verlangten Weiten auswalzt und zwar stets, um eine Glätte im Innern zu erhalten, unter Zuhilfenahme eines feststehenden konischen Domes, über den die scheibenförmigen Kegelwalzen das Rohr unter gleichzeitiger trichterartiger Erweiterung desselben in schraubender Bewegung hinwegschieben. Nach dem Walzen erfahren diese Röhren noch eine Kalibrierung auf einer Ziehbank oder Rollbank.

Zum Röhrenpressen¹), welches übrigens fast nur zur Erzeugung von Blei- und Zinnröhren in ausgedehntem Maasse Anwendung findet — auch Stahlrohren werden mitunter gepresst — bedient man sich einer hydraulischen Presse derselben Konstruktion wie sie S. 182, Fig. 228, ausführlich beschrieben ist. Das Wesentlichste besteht nur darin, dass der Presskolben einen Dorn trägt, welcher die RohröfFnung aufspart, indem sich das Metall über diesen Dorn (Kern, Ame) hinweg durch den Pressring schiebt, so dass gewissermaassen ein hohler Draht entsteht. — Der grosse Vorteil dieser Methode, aus weichem Metalle Röhren zu fabrizieren, liegt nicht nur in dem kleinen Raumbedarfe (da das fertige biegsame Rohr sofort, wenn es aus dem Pressring tritt, aufgehaspelt wird), sondern auch in der Möglichkeit, beliebig lange Röhren zu erzeugen, und in der grösseren Dichtigkeit, welche diese gepressten Röhren den gezogenen gegenüber besitzen. — Bleiröhren namentlich, welche in Längen von 50 m und mehr gepresst werden, unterliegen wegen der dichteren Oberfläche viel weniger den Einflüssen der Luft etc. als gezogene. — Zum Durchpressen ist ein bedeutender Druck selbst bei diesen weichen Metallen erforderlich. Man kann für kleine Röhren etwa 400 Atmosphären annehmen. — Kurze Röhren zu Patronenhülsen, Schlagröhren, Fernrohren u. dgl. werden auf eine andere Weise durch Pressen erzeugt, indem man runde Platten aus Blech vermittelst Pressdorne durch eine Reihe stetig kleiner werdender Ziehlöcher einer Ziehscheibe hindurchschiebt, so dass aus der ersten Schalenform ein Rohr sich ausbildet⁴ 5 6). Mit einer Erwärmung durch elektrischen Strom ist man imstande, mit einem einzigen Durchgang aus einer ebenen runden Platte ein Rohr zu erzeugen⁶). Der hierzu dienende Apparat (Fig. 260) is« an die Tischplatte T angeschraubt und aus zwei Teilen A und B gebildet, wovon A den Stempel s und B die Ziehscheibe b enthält, welche letztere von dem Handrade H mittelst Schraube

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gehoben wird, um aus einer zwischengeschobenen Blechplatte a eine runde Scheibe auszuschneiden. Eine Isolierschicht ccc trennt den festen Schneidstempel C von A und A von B, während Drähte den elektrischen Strom zuführen. Indem man nun den Stempel s mittelst der Schraube t zur Wirkung bringt, erfolgt zugleich ein Stromschluss, der das Blech erwärmt und so lange warm hält, bis der Stempel s das Rohr herausgeschoben hat.

Gehämmerte Röhren fertigt man selten an, weil ihre Herstellung kostspielig ist, wenngleich

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sie sich durch besondere Dichtigkeit auszeichnen. ,-4^"^ -L Hauptsächlich sind es runde Kupfer- und Messing-    i

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röhren, mitunter Stahlrohren, die durch Hämmern |i|§ij Ispl in der Weise erzeugt werden, dass man kurz ge-    1-Aib...

Fig. 260.

gossene Hohlcylinder über einem kurzen Dorne unter einem Schnellhammer mit Rundgesenken erst gehörig ausstreckt — wobei das Rohr fortwährend gedreht wird — und dann sofort glatt schlägt. Noch weniger als das Hämmern ist das Prägen der Röhren in Anwendung, weil nur kurze Rohrstücke dadurch hergestellt werden können. Es besteht im Wesen darin, dass man dickere, kreisförmig zugeschnittene Platten vermittelst eines Stempels durch eine Unterlage hindurch schiebt und so in eine tiefe (fingerhutartige) Schale verwandelt, welche durch eine Anzahl immer kleiner werdender Öffnungen hindurchgedrückt, sich strecken und rohrartig nach dem Stempelquerschnitte ausbilden.

1. Schmiedeiserne Röhren¹). Die Röhren aus Schmiedeisen, welche in grossen Mengen und vielen Abstufungen zu Wasser-, Dampf- und Gasleitungen, zu Heizrohren in Dampfkesseln etc., zu Möbeln, zu Bauzwecken u. s. w. Anwendung finden, fabriziert man allgemein durch Ziehen und Walzen aus Schienen oder Schmiedeisenstreifen, welche gebogen und mit den Rändern zusammen-geschweisst werden müssen. Die Schmiedeisenstreifeu (Skelp), aus dem besten, leicht schweissbaren und, um das Aufreissen der fertigen Röhren zu vermeiden, aus besonders packetiertem Eisen ⁷ 8) gewalzt, haben entweder einen flachviereckigen Querschnitt von überall gleicher Dicke, oder sind an den Längskanten schräg abgehobelt, je nachdem nämlich ihre Ränder durch eine stumpfe Fuge (Butt joint-tubes) oder durch einen Überschlag (eine Überlappung, Lap-ivelded-tiibes) zusammengeschweisst werden sollen.

Die erste Arbeit besteht in dem Aufbiegen der Schiene im rotwarmen Zustande zu einer Rinne, wozu je nach der Dicke verschiedene Vorrichtungen angewendet werden: Handhämmer mit Gesenkzange, Seckenzug (mit mehreren Siekeneisen hintereinander und allmählich in ein zweiteiliges Zieheisen übergehend), Presse, Walzen. — Namentlich ist eine Zange hervorzuheben, welche (wegen der eigentümlichen Maulfonn das Krokodil genannt) aus einem festliegenden, halbrund ausgehöhlten, wohl 1,75 m langen Eisenblocke als Untergesenk und einerr\ beweglichen Teile, der als Obergesenk dient, besteht. Dieses Öbergesenk sitzt an dem Ende eines sehr starken, zweiarmigen Hebels und wird niedergedrückt, so dass die zwischengebrachte Röhrenschiene auf eine bedeutende Länge halbrund gebogen wird. — Bei schwachen Röhren kann mit einem Male ein vollständiges Rundbiegen hervorgebracht werden, wenn man die Schiene in dem Augenblicke, wo sie aus dem Glühofen kommt, mit einem Ende zwischen zwei halbrunde Backen bringt, durch kräftiges Zusammenschieben dieser Backen aufbiegt, und nun vermittelst einer Schleppzangenziehbank mit einem trichterartigen Einsatz (Ziehdüte, Becher) schnell durch diesen Becher zieht. — Sollen bei dem Aufbiegen die Skelps zum Überlappen übereinander greifen (wie bei Dampfkesselröhren stets geschehen muss), so wird bei Anwendung des Krokodils eine runde Stange als Dorn eingelegt.

Das Zieheisen

Nach dem Aufbiegen folgt sodann das Schweissen (Soudage, TVeldiny), gleichzeitig mit dem ersten Ziehen oder Walzen. Zu dem Zwecke wird die vorbereitete Schiene im Schweissofen bis zur Weissglühhitze erwärmt und mit dem Ende entweder in einen unmittelbar vor dem Ofen stehenden etwas engeren Becher oder ein Kaliberwalzwerk geführt, vermittelst einer Ziehzange gefasst und auf einer Ziehbank durchgezogen, mitunter, namentlich bei Walzen, unter Anwendung eines Domes, weil nur auf solche Weise der zum gehörigen Schweissen erforderliche Gegendruck erzielt werden kann, wird hierbei oft von den zwei Backen einer starken Zange gebildet, wovon jeder die eine Hälfte des Ziehloches enthält und die kräftig zusammengedrückt werden, während das Rohr durchgeht. — Das geschweisste Rohr passiert sodann zum Strecken und Egalisieren noch eine Anzahl Zieheisen (oft 15) oder Walzen und wird endlich auf einem ebenen, gusseisernen Tische (Rollbank) gerichtet, indem über eine grössere Zahl Röhren gleichen Kalibers eine stark beschwerte eiserne Platte hin- und hergerollt wird, so lange die Röhren noch rotwarm sind. — Während der letzten Rollperiode wird zum Zwecke der Abkühlung und zum Absprengen des Zunders kaltes Wasser aufgespritzt.

Weil das Zusammenschweissen der Röhren von polygonalem Querschnitte Schwierigkeiten bereitet, so werden solche Röhren oft aus runden Röhren dadurch hergestellt, dass man diese, mit Sand gefüllt, durch ein entsprechendes Kaliberwalzwerk gehen lässt. — Auch konische Röhren (z. B. Galloway-tubes für Dampfkessel) werden gewalzt²). — Im grossen Maasstabe benutzt man das Walzen der Röhren zur Erzeugung ganzer Dampfkesselschüsse, indem man durch Schweissen oder durch Lochen einer cylindrisch geschmiedeten Luppe einen Ring erzeugt, diesen auf eine Walze schiebt und so in der Umfangsrichtung streckt²). — Nach einem anderen Verfahren werden die Bleche auf der Biegmaschine cylindrisch oder nach der Schraubenlinie gebogen und an den Rändern durch Lötrohrstichflammen erhitzt und mit Hämmern zusammen-geschweisst (s. Schweissen).

2.    Stahlrohren. Die Anfertigung der Stahlrohren stimmt vollständig mit derjenigen der Schmiedeisenröhren überein. Zur Vermeidung des schwierigen Schweissens lassen sich auch gegossene und durch Schmieden über dem Dorne gehörig gedichtete und gestreckte Hohlcylinder weiter ziehen oder walzen. — Neuerdings ist zur Erzeugung von Stahlrohren das Schrägwalzwerk in ausgedehnter Weise zur Anwendung gelangt.

3.    Kupferrühien. Diese werden entweder aus Blech zusammengelötet und durch das Zieheisen über den Dorn gezogen oder aus gegossenen Hohlstücken gewalzt, gezogen oder gehämmert. Schwierig ist hierbei die Herstellung eines blasenfreien Gusstückes. Man soll dasselbe erhalten, wenn man das geschmolzene Kupfer in eine Form giesst und dann im Moment des Erstarrens einen Dorn eintreibt, welcher durch den Druck die Undichtigkeiten beseitigt und zugleich den Hohlraum hervorbringt. Auch soll dasselbe erreicht werden

!) Kerpely, Fortschr. 1868 S. 217. — Dinglers Journ. 188, 270; 237, 183. — 2) Dinglers Journ. 236, 259; 246, 144; 248, 505; 261, 156; 264, 475.

durch Zentrifugalguss bei einer Geschwindigkeit der Form von 2000 Umdrehungen per Minute.

4.    Messin groll reu. Die dünnwandigen Messingröhren (auch Neusilberröhren) erzeugt man aus Blech wie Kupferröhren. — Dickwandige Messingröhren stellt man durch Giessen eines Hohlcylinders und Auswalzen oder Ziehen desselben her.

5.    Blei- und Ziiinröhren werden fast nur noch gepresst, selten gezogen. — Hierbei ist kurz der verzinnten Bleiröhren zu erwähnen, die dadurch erzeugt werden, dass man einen Hohlcylinder auspresst, dessen Inneres aus Zinn besteht, und den man dadurch erhält, dass man in einen hohlen Bleicylinder um einen darin befindlichen Dorn, Zinn so heiss eingiesst, dass es mit dem Blei sich verlötet.

Viertes Kapitel.

Bearbeitung der Materialien auf Grund ihrer Teilbarkeit.

Allgemeines über schneidende Werkzeuge und Werkzeugmaschinen.

Wenn von einem Körper ein Stück abgetrennt werden soll, so ist dazu die Aufhebung der Kohäsion längs der Fläche erforderlich, an welcher die Trennung beabsichtigt wird. Ist diese Trennungsfläche in Grösse und Form eine bestimmt vorgeschriebene, so ist also auch angezeigt, an welchen Stellen die Molekularkräfte vernichtet werden müssen.

Je nach der Richtung nun, welche die zerstörende Kraft in Bezug auf eine beliebige Linie in dem Körper besitzt, wird letzterer (S. 136) auf Zug, Druck, Biegung, Schub oder Drehung in Anspruch genommen, weshalb also auch durch ziehende, drückende, biegende, schiebende oder drehende Kräfte eine Abtrennung einzelner Teile bewirkt werden kann. Bezüglich der Stelle jedoch, wo bei diesen Einwirkungen die Abtrennung stattfindet, ist der Vorgang sehr verschieden.

Ein durch Zugkräfte gespannter, prismatischer Stab verlängert und verdünnt sich, und zwar bei vorausgesetzter Homogenität ganz gleichmässig durch die ganze Masse, bis der Bruch erfolgt. Die Stelle aber also, wo der Bruch stattfinden wird, ist absolut unbestimmbar. Dasselbe gilt für die Einwirkung einer Druckkraft, weil auch hierbei eine Verkürzung und Verdickung dem Bruche vorangeht. — Unterwirft man dahingegen einen prismatischen Stab, der an einem Ende festgehalten wird, einer biegenden Kraft K,‘so entsteht ein Moment dieser Kraft Kl, wenn 1 die Länge des Stabes ist und wenn K am freien Ende angreift. Diesem Moment Kl ist die Spannung s in dem Stabe proportional, sodass demnach für eine bestimmte Länge 1 die Maximalspannung am Endpunkte dieser Länge, ;älso da sieh befindet, wo der Stab festgehalten wird. Weil nun aber der Bruch offenbar dort erfolgen muss, wo die grösste Spannung herrscht, so ist in diesem Fall die Trennungsstelle bestimmt und bekannt. (Spannt man einen Metall- oder Holzstab in einen Schraubstock und biegt das freistehende Stück hin und her, so erfolgt der Bruch an den Kanten des Schraubstockmaules.) — Begegnen sich in einem Körper zwei gleiche parallele Kräfte in zwei Ebenen, deren Entfernung gleich ist dem Abstande zweier Molekülschwerpunkte, so werden diese Kräfte ein Verschieben oder Gleiten der zwei Körperteile an diesen Ebenen veranlassen. Die in diesem Fall auftretende Schubkraft bewirkt daher eine Abtrennung längs einer vollständig bestimmbaren und bekannten Fläche. — Wird endlich ein Stab um seine Schwerpunktsachse an einem Ende gedreht und am anderen festgehalten, so ist auf allen Querschnitten zwischen dem Befestigungspunkte und dem Angriffspunkte eine gleiche Schubkraft thätig, also die Trennungsfläche ebenfalls unbestimmbar.

Man erkennt aus dieser Darstellung, dass nur in zwei Fällen das Wesen des Abtrennungsvorganges eine bestimmte Trennungsfläche hervorruft: bei der Biegung und bei der Abschiebung; und dass in allen anderen Fällen, wo eine Trennung in bestimmter Richtung und an bestimmter Stelle eintreten soll, Mittel zur Anwendung gebracht werden müssen, welche diese Stelle festlegen. Das einfachste Mittel besteht naturgemäss darin, dass man die Stelle, wo die Trennung erfolgen soll, zu einem gefährlichen Querschnitte macht. Wird daher ein Stab an einer Stelle eingeschnitten und dann auseinander gezogen, so erfolgt die Trennung an der schwachen Stelle. Da ausserdem ein solches Einschneiden auch das Abbrechen, Abdrehen etc. an einer bestimmten Stelle sichert, so findet es vielfach Anwendung (Abstechen auf der Drehbank, Einhauen oder Einsägen zur Herstellung von Bruchflächen und zum Zertrümmern grosser Material stücke, z. B. alter Kanonen zum Einschmelzen, Einkerben eines Holzstückes zum Abbrechen oder eines Baumes zum Fällen etc.).

Immerhin bleiben der Natur des Vorganges entsprechend die Abtrennungsarten durch Abbrechen und Abschiebung höchst unvollkommen und auf einzelne einfache Fälle beschränkt. — Mit vollkommener Sicherheit lässt sich die Abtrennung nur dadurch bewerkstelligen, dass man feste Körper zwischen die Moleküle drängt und längs der beabsichtigten Fläche fortbewegt. Da solche richtig gestaltete Körper ausserdem in allen Fällen, wo es sich um Beseitigung von Teilen an Arbeitsstückeu handelt, den Erfolg verbürgen, so bilden sie die wichtigste und vorzüglichste Klasse von Mitteln zur Bearbeitung der Materalien auf Grund ihrer Teilbarkeit. Sie führen den Namen Schneidwerkzeuge (schneidende Werkzeuge, Outil tranchaut Cutting tool, Edge tool) und zwar auch dann, wenn ihre Wirkung nicht vollständig dem Vorgänge entspricht, den man mit der Bezeichnung Schneiden kennzeichnet.

Damit ein Schneidwerkzeug überhaupt in ein Arbeitsstück einzudringen vermag, muss dasselbe vor allem aus einem Material bestehen, welches widerstandsfähiger ist, als dasjenige des Arbeitsstückes. Aus dem Grunde verfertigt man die Schneidwerkzeuge ausschliesslich aus Stahl, welcher gehörig gehärtet und nachgelassen (S. 15) wird ; das Werkzeug hat daher auch die kurze Bezeichnung Stahl erhalten.

Unter der Voraussetzung des passenden Materials wird die Möglichkeit des Eindringens insbesondere aber durch die Gestalt des Werkzeuges bedingt. — Im allgemeinen muss der angreifende Teil desselben eine keilförmige Gestalt erhalten d. h. von, gewöhnlich zwei, Seiten oder Flanken begrenzt sein, welche in einer Linie a (Schneidlinie, Schneidkante, Schneide, Tail-lant, Edge) Fig. 261 sich schneiden und einen Winkel a einschliessen, der die Schärfe (Zuschärfung) bedingt (Zuschärfungswinkel).

Betrachtet man daraufhin einen solchen Keil mit Hilfe der Fig. 261 bezüglich der auftretenden Kräfte, so sieht man, dass die Kraft K in die Seitenkräfte N und Nj zerlegt wird und dass folgende Beziehungen stattfinden:

Nx ab K bc

und 2)

1)

sin y

sin a

Tritt der einfache Fall ein, dass der Keil gleichschenklig und die Richtung der Kraft K normal auf die Mitte von b c gerichtet ist, also den Winkel a halbiert, so wird    *

ß = 7 und N = Nj = P sin

Dringt ein solcher Keil mit der Schneide a in das Material, also zwischen zwei Reihen von Molekülen ein, so werden die letzteren längs der Schneidkante von einander gerissen. Soll nun die Wirkung des Keiles nicht aufhören, so müssen sich diese Molekülreihen immer mehr und mehr von einander bewegen, ausweichen, damit der stetig an Dicke zunehmende Keil zwischen denselben weiter vorrücken kann. Diese Ausweichung erfolgt, je nach der Beschaffenheit des Arbeitsmaterials und des Werkzeuges, sowie der Stellung des letzteren zu der Arbeitsfläche, in sehr verschiedener Weise. Bei spaltbarem Material z. B. Holz erfolgt beim Eindringen des Keiles in der Spaltrichtung auch ein Trennen nach dieser Richtung (Spalten), bei homogenem Material, also insbesondere Metall, in fast allen Fällen jedoch dadurch, dass das Material von den Kräften N und Nj in der S. 146 erläuterten Weise zum Fliessen gebracht und dahin geschoben wird, wo die freie Bewegung überhaupt nicht gehemmt ist, oder wo sich der kleinste Widerstand befindet. Bestehen die abgetrennten Teile aus mehr oder weniger zusammenhängenden, vielfach bandartig geformten Stückchen, so heissen sie Späne.

Wird der Keil W (Fig. 262) rechtwinklig gegen die Oberfläche eines homogenen Materials (Metalles) mit gehöriger Kraft K eingetrieben, so schieben sich die von den Flächen a b und a c getroffenen Metallteile an diesen Flächen •in die Höhe und aus der Oberfläche des Arbeitsstückes hinaus, weil in dieser Richtung allein eine freie Bewegung möglich ist; es entstehen die sog. Grate bei b und c. Da diese Verschiebung eine Wirkung der Normalkräfte N und !

Nj d. h. der aus diesen hervorgehen- y* den Horizontalkräfte ist, und da diese ¹— von dem Winkel a abhängen, so folgt daraus, dass, wenn K normal gerichtet ist und den Winkel a halbiert, an beiden Seiten gleichviel Material aufgeworfen wird. Halbiert K den Winkel a dahingegen nicht, so erfolgt die stärkere Gratbildung auf der Seite der grösseren Winkelhälfte und fällt umgekehrt, wenn — eine sichere Führung des Keiles vorausgesetzt — die Zuschärfung eine einseitige (Fig. 263) ist, an der Seite a c ganz weg. Begleitet werden diese Vorgänge aber noch von den an den Keil flanken a b' und a c auf tretenden Reibungen N f und Njf (wenn f den Reibungskoeffizient bezeichnet), welche oft so bedeutend sind, dass sie das Abfliessen verzögern, selbst verhindern und die nach innen sich senkende bei b (Fig. 263) gezeichnete Abrundung veranlassen. Desgleichen erfolgt auch an den Seiten kanten ein Abfliessen, wenn die Schneide a über das Arbeitsstück hinausragt. Ist letzteres nicht der Fall, so findet ein Herauspressen des Materials nur an den Keilflächen statt und zwar lediglich im Verhältnisse zu der Grösse des Winkels, unter welchem die Fläche gegen

Pig. 2tS2.

ch

Pig. 2tU.

(SH

ä'¹

■,-Jc

Fig. 2Ö3.

die senkrechte Kraftrichtung geneigt ist; hieraus ergiebt sich zugleich auch die Erklärung dafür, dass beim Eintreiben eines Kegels ein kreisförmig, einer Pyramide je nach der Seitenzahl desselben ein 3, 4, 5 u. s. w. seitig verlaufender Grat aufgeworfen wird.

Tritt der Keil so nahe am Rande des Arbeitsstückes A (Fig. 264) ein, dass das abgetrennte Stück von der Dicke d noch frei abfliesst, ohne von umgebenden Material teilen daran verhindert zu werden, so erfolgt bei einseitiger

Zuschärfung des Keiles W das Ab-fliessen nur an der Seite o, weil hier das Hindernis am kleinsten ist. Es wirft sich daher vor dem Werkzeuge ebenfalls ein Grat in der Gestalt eines Prismas auf, dessen Volumen annähernd gleich dem verdrängten, höchstens um die Verdichtung kleiner sein wird, welche infolge der durch die Kraft N hervorgerufenen Kompression entsteht. Letztere aber erreicht ihr Maximum an der Oberfläche o und ist offenbar Null an der Schneide a, weil hier, also in der Fläche xxt, die Moleküle sofort abgetrennt werden. Sie nimmt daher von der Fläche o bis zur Fläche xxt ab und zwar, wenn die Keilfläche eine Ebene ist, proportional der Entfernung; erstreckt sie sich demnach an der Oberfläche auf die Länge z == i e, so bildet ein Prisma aie den Ort dieser Wirkung (Wirkungszone), dessen Seiten ai und ae unter einem bestimmten Winkel eai = y (Wirkungswinkel) an der Schneide a zu-sammenstossen. Je kleiner unter sonst gleichen Umständen der Winkel a ist, je grösser wird der Winkel y im allgemeinen werden müssen, weil die Wirkungszone mit der Druckkraft N und diese mit der Abnahme des Keilwinkels a wächst. Eine Reihe von Versuchen¹) über die Grösse des Winkels y und dessen Beziehung zu dem Winkel a hat dementsprechend ergeben, dass die Summe beider Winkel («-}-/) beinahe konstant ist, indem sie nur zwischen 140° bis 152° schwankt ohne Unterschied des verwendeten Metalles und der Dicke d, wie folgende Tabelle zeigt:

x-'-K

o_

-V-

j/ K

Fig. 204.

Yw,

cA

c UV

Schmiedeisen, Stahl, Gusseisen, Bronze S = 1,562 bis 6,25 mm

45°

100°

Ol

© © ©

■4 O¹ Ü¹

o o ©

152°

00°

65°

145°    145°    150°    150°    155°

An der Grenzfläche e a der Wirkungszone wird der Zusammenhang des Materials zugleich derart gelockert, dass fast eine vollständige Abtrennung, also

eine Art Abscherung erfolgt, so dass sich die Bildung eines Spanes in folgender Weise erklärt. Das schneidende Werkzeug dringt in das Material erst auf eine gewisse Länge ein, bis ein Abreissen in der Richtung ae eintritt. Rückt das Werkzeug darauf weiter vor, so wiederholt sich dieser Vorgang fortwährend in sehr kleinen Zwischenräumen, sodass das abgeschobene Stück (Span) aus lauter Materialelementen zusammengesetzt ist, die bei sprödem Material z. B. Gusseisen für sich einzeln ab-

fZl

Fig. .265.

fallen, sonst aber unter sich bandartig, jedoch lose, verbunden sind, wie die grosse Brüchigkeit jedes Spanes erkennen lösst. Da nun ferner jedes Element seine Entstehung einer Stauchung vor der Keilflanke verdankt und infolgedessen allgemein die in a e i gezeichnete Form gewonnen hat, so erklärt sich aus dieser zugleich die eigentümliche gezackte Oberfläche der Späne (Fig. 265). Ferner gehört zu einer bestimmten Länge (L₀) des Spanes eine bestimmte Zahl (n) von Elementen, weshalb diese Länge

L₀ = n . ei

= ai (Fig 264) die Länge eines Elementes bedeutet.

Zum Ab

ist, wenn ex

heben eines Elementes muss aber das Werkzeug den Weg = ei (Fig. 264) zurücklegen; deshalb ist die zur Spanlänge L₀ erforderliche Wegeslänge des Werkzeuges

L = n . e

Da nun ganz allgemein ej kleiner ist als e, so muss auch der Span kürzer sein als der vom Werkzeuge zurückgelegte Weg. In Wirklichkeit beträgt die Verkürzung oft 30 bis 40°/o. — (Ein rundes Loch auf der Arbeitsfläche erscheint im Span als Ellipse.) —

Als besondere Fälle sind diejenigen zu betrachten, bei welchen der Keilwinkel a = 90° ist, und hierbei die Unterschiede zu berücksichtigen, welche das gehemmte und freie Ausflüssen bedingen. — Tritt das Werkzeug W (Fig. 266) mit genügendem Drucke rechtwinklig auf das Arbeitsstück von der Höhe S, welches so aufruht, dass ein freies Abfliessen nur durch einen Kanal o gestattet ist, der in Form und Grösse mit dem Querschnitte F des Werkzeuges übereinstimmt, so nennt man den Vorgang das Lochen¹), das Werkzeug Lochstempel, die Unterlage M Loch scheibe oder Matrize und den aus dem Loche herausgebrachten Körper den Putzen.

Der vom Stempel W auf das Metall übertragene Druck veranlasst zuerst (Fig. 267 A) eine geringe Senkung des letzteren, darauf ein Abtrennen der obersten Schicht und gleichzeitig eine Übertragung des Druckes von Schicht zu Schicht, infolgedessen der untere Teil als abgerundeter Knopf in den Raum o der Matrize eintritt. Hierbei wiederholen sich (Fig. 267 B, C, D) die oben erklärten Erscheinungen. Die Reibung an der Oberfläche des Stempels zieht das Metall nach, daher die Einsenkung der oberen Schicht. Es bilden sich zwei Wirkungszonen, begrenzt durch je eine von dem Winkel y (Fig. 270) bestimmte Fläche, und zwar sowohl unter dem Stempel als über der Lochscheibe, längs welchen die Trennung erfolgt. Hat der Stempel einen Kreis als Querschnitt, so sind die genannten Flächen Kegelflächen und die Wirkungszonen Kegel (Risskegel), deren Spitzen einander zugekehrt sind, wie 1, 2, 3, Fig. 268 zeigt.

Da beide Kegel gleichzeitig, der obere durch Druck, der untere durch Gegendruck, auf treten, so muss die Trennung des Putzerts schon@ weit vorbereitet sein,

IV

Fig. 260.

Fig. 267.

S. 77, 97.

i) Keller, Das Durchstossen der Metalle. Berlin 1888. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1888

bevor der Stempel den Weg S zurückgelegt hat, und zeigen Versuche, dass ein Stempelweg von

terer kann aber nicht frei sein, weil er

0,6 bis 0,75 S genügt, um den Putzen abzutrennen. Letz-an seiner Einschnürung 2,2 von Metall (Reifen) umfasst wird. Bei der weiteren Bewegung des Stempels räumt dieser aber auch dieses Hindernis

durch Abstossen hinweg; c da der Reifen aber am oberen Kegel noch mit dem Putzen vereinigt bleibt, so bildet er den an jedem Putzen auffallenden eigentümlichen , cylindrischen Kragen R (Fig. 269). Es ist nun leicht ersichtlich, dass die Bildung einer Einschnürung als auch des Kragens verhindert wTird, wenn die grosse Basis (4 4 Fig. 270) des unteren Kegels so gross gewählt wird, dass der untere Kegelmantel den oberen an der Oberfläche des Putzens bei oo schneidet. Da man dies durch eine Vergrösserung des Matrizenloches O erreicht, weil dadurch die Wirkungszone verlegt wird, und da auf solche Weise sowohl das Material geschont, als das Lochen mit weniger Arbeitsaufwand stattfindet, so macht man in der Praxis davon vielfach Anwendung. Das Maass der Vergrösserung 2e ergiebt sich aus folgender Betrachtung. Ist d der Durchmesser des Stempels und dx derjenige des Loches, dann ist

dj = d -(- 2 e.

Bedeutet d die Materialhöhe, so ist

e = d tgy.

Der Winkel y beträgt nun durchschnittlich 7⁰ und wreil tg 7 ⁰ = Vs ist, so wird also e = Vs d, mithin ist zu machen

d^d+^^d¹). .

Ist die Lage des Werkzeuges W bei einem Zuschärfungswinkel a — 90° zu der Oberfläche des Arbeitsstückes (A) eine rechtwinklige (Fig. 271), aber letzteres nur auf einer Stelle bei C derart unterstützt, dass die Kanten a und c in einer Ebene liegen, welche das Arbeitsstück A rechtwinklig schneidet, so erfolgt durch Bewegung des Teiles W gegen das Arbeitsstück eine Trennung

des letzteren in zwei Teile A und B längs der genannten Ebene unter Vorgängen, die im wesentlichen mit denjenigen des Lochens übereinstimmen ; der Unterschied beruht nur darauf, dass das Stück B keine Bewegungshindernisse vorfindet, sondern frei abgetrennt werden kann. Es entstehen (Fig. 272) erst Kompressionen bei a und c, namentlich an der bewegten Schneide a, in Verbindung mit einem Abschieben und Einziehen, innerhalb der Wirkungszonen. Auch hier erfolgt aus denselben oben erörterten Gründen die Trennung (Abscherung)

TS

\A

Fig. 268.

Fig. 271.

Fig. 269.

Fig. 270.

II

Fig. 272.

i) Civiling, 1864 S. 236. — Dinglers Journ. 174. 14.

bevor der ganze Weg ö des Werkzeuges zurückgelegt ist, in dem Augenblicke, wo sich das Gleichgewicht zwischen dem in das Arbeitsstück fortgepflanzten Drucke und der Abscherungsfestigkeit desselben gebildet hat, daher plötzlich mit einem Rucke, und macht den Vorgang auf der Schnittfläche durch zwei sehr deutlich getrennte Schichten sichtbar.

mmm

c I

Fig. 273.

Bezeichnet man mit d die Dicke (Höhe) des Stückes S (Fig. 273), mit b seine Breite und mit 1 die Länge in der Abscherungsrichtung gemessen, sodann mit w seine Widerstandsfähigkeit gegen das Zerdrücken und mit s diejenige gegen Abscherung, so ist Gleichgewicht in den Spannungen vorhanden, wenn

w d b = s b 1 wd = sl

also

woraus sich bei gegebener Dicke und Breite die Länge und andererseits die Dicke

d=-l

ergiebt’, bei der eine Abscherung ohne Zertrümmern des Körpers noch vorgenommen werden kann, unter der Voraussetzung jedoch, dass die Spannungen w und s den bezüglichen Flächen proportional sind. Nimmt man dann, wie üblich z. B. für Schmiedeisen

O'

so wird

~cd und d =    1.

4

Angenommen z. B., es soll eine Schicht von 2 mm Dicke abgeschoben werden, so kann ihre Länge nur 2,5 mm sein. Wie jedoch bereits S. 221 ausführlich erörtert wurde, findet bei jeder Kompression eines Körpers auch ein Ausfliessen nach allen Seiten statt, dessen Folge eine Kraftfortpflanzung ist. Daher entstehen an der Abscherungsfläche x x Normaldrücke n, n1? nä, n₃ u. s. f., und verursachen noch eine Art Reibungswiderstand, welcher, wenn cp der Koeffizient dieses Widerstandes genannt wird, gleich ist cp N (n) und nicht einfach proportional der Abscherungsfläche sein kann, weil die Kompression und damit die Drücke n sich allmählich vergrössern. Wenn man daher diesen Widerstand in s mit einschliesst, so ist jener Koeffizient nicht mehr der Fläche, sondern vielmehr der Kompression proportional. Daher erklärt es sich wohl, weshalb s im allgemeinen bei geringen Längen 1 kleiner als bei grossen ist. — Die mechanische Arbeit zum Abschieben eines Metallstückes von oben angegebenen Dimensionen würde, wenn s der Fläche proportional angenommen wird, sein:

A = (bls)l

(weil der Widerstand allmählich bis zum Schlüsse des Arbeitsweges auf Null herabsinkt), also ist die Arbeit für die Flächeneinheit

sl

15

t. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

oder in Meterkilogramm ausgedrückt, wenn 1 in mm und s in kg gemessen wird

et =

2000

wonach die Arbeit also proportional der Länge oder eventuell der Dicke des Arbeitsstückes ist.

Nimmt man beispielsweise als Arbeitsmaterial das Schmiedeisen s = 39 und also die Arbeit pro qmm

1 39

so ist

= 0,0195 1.

2000

Nach ausführlichen Versuchen von Hartig⁹) an Lochmaschinen und Scheren ist aber diese Arbeit

q = 0,25 -|- 0,0145 1,

so dass wenigstens für Eisen die oben angegebene Vermutung zutrifft. 1 = 5 mm, so giebt die erste Formel

Ist

die zweite Formel dagegen

a = 0,0975,

a = 0,3225.

Für 1 = 25 mm ergiebt sich nach der ersten Formel

a = 0,4875

und nach der zweiten

o = 0,6125.

Die Werte nach der ersten, einfachen Annahme sind also bedeutend kleiner, als nach den Versuchsresultaten, doch nähern sich beide allmählich, bis sie bei 1 = 50 mm übereinstimmen.

Die abscherende Kraft hat daher zwei Widerstände zu überwinden, weshalb die Beziehung gilt

K = 8 b 1 -\-(f 2 (n).

In dieser Gleichung ist    s b 1 unveränderlich durch die Dimensionen und die

Festigkeit des Materials    bestimmt; cp 2 (n) ist    als eine    Funktion der    komprimierenden Kraft aber    von dieser abhängig.    Weil die    Kompression    selbst

jedoch unvermeidlich ist,    so kann es sich, wenn    es darauf    ankommt die    Kraft

auf ein Miuimum zu reduzieren, nur darum handeln, die Richtung der komprimierenden Kraft so abzulenken, dass die daraus erfolgenden Normalkräfte n möglichst klein werden. Diese Ablenkung kann durch eine schief gegen die Kraftrichtung gestellte Angriffsfläche des Werkzeuges herbeigeführt werden. Denn wenn die Druckfläche unter einem Winkel a <Z 90° angreift, so wird das Material des Arbeitsstückes mehr Tendenz gewinnen in der Richtung der Kraft

x ______'

Fig. 274.

V (Fig. 274) sich zu komprimieren, sodass infolgedessen die Normalkräfte n, nt etc. kleiner werden. Aus diesem Grunde wird bei den abscherenden Werk-zeugen der Zuschärfungswinkel oft kleiner als 90° gemacht. — Wenn schon hei einem Schneidwinkel von 90° ein eigentliches Schneiden nicht mehr eintritt, so muss dies noch viel weniger der Fall sein, wenn der Schneidwinkel grösser als 90° ist. In der That reibt ein solches stumpfwinkliges Werkzeug, wenn es mit grosser Kraft zur Wirkung gebracht wird, nur dünne Teilchen ab, indem es sie zugleich zusammenrollt. Nichtsdestoweniger wird oft von diesem Vorgang (Schaben, Abschaben) Gebrauch gemacht, wenn es sich um Entfernung höchst geringer Schichten handelt.

Die mechanische Arbeit, welche von dem Keile zum Abheben eines Spanes verrichtet werden muss, setzt sich zusammen aus der Arbeit zum Eindringen und zum Abheben

wobei die Arbeit für die Abscherung, Auf biegung und Stauchung in Betracht kommt — sowie der Arbeit, welche die Reibung an der unteren Keilfläche veranlasst. Da nun offenbar dasjenige Werkzeug als das beste angesehen werden muss, welches unter sonst gleichen Umständen einen Span mit dem geringsten Arbeitsauf wände abnimmt, also mit einem bestimmten Quantum Arbeit das grösste Quantum Späne liefert, so sind vor allem die Umstände und die Regeln, bei denen letzteres stattfindet, von eingehender Wichtigkeit.

Es ist sofort zu erkennen, dass hierbei der ZuschärfuDgswinkel a (Fig. 275)

Zunächst hängt die Grösse der Kraft, welche

die bedeutendste Rolle spielt.

das Eindringen in das Material veranlassen soll, von der Beschaffenheit dieses Winkels ab, indem in Wirklichkeit die Schneide nur bei ungebrauchten Werkzeugen einer Linie sich nähert, bei gebrauchten Werkzeugen aber eine cylindrische oder gerade schmale Fläche, eine sogenannte stumpfe Kante bildet, die das Eindringen um so mehr erschwert, je breiter diese Fläche wird, welche hauptsächlich infolge der Abnutzung entsteht und möglichst oft durch Schärfen zu verkleinern ist. Des Weiteren ist diese Kraftgrösse von der Grösse dieses Winkels abhängig, indem sie mit dem Winkel wächst und abnimmt. —

Grunde soll der Winkel so klein als möglich genommen werden. In erster Linie setzt hier jedoch das Material, aus dem das Werkzeug besteht, und sodann das zu bearbeitende Material eine Grenze. Soll nämlich das Werkzeug die gehörige Widerstandsfähigkeit besitzen, so muss seine Querschnittsfläche so gross sein, dass es der zerdrückenden Kraft nicht nachgiebt, also der Festigkeit des zu bearbeitenden Materials angemessen sein. Weil sie demnach für festes Material grösser ausfällt, als für weniger festes, also z. B. für Metall grösser als für Holz, so ist begreiflich, weshalb der Schneidwinkel an Werkzeugen für die Bearbeitung der härteren Metalle grösser sein muss, als derjenige an Werkzeugen für die Bearbeitung der weichen Metalle, des Holzes u. s. w. Ausserdem würde ein zu dünnes Werkzeug sich leicht verbiegen, dadurch aus der Richtung kommen (sich verlaufen oder sich fangen) und den vorgeschriebenen Weg nicht inne halten. Bei einem möglichst kleinen Schneidwinkel wird der Krümmungshalbmesser, nach dem sich der Span in die Höhe biegt, gross und demnach die zur Aufbiegung zu verwendende Arbeit klein, so dass aus diesem Grunde ebenfalls der kleine Schneidwinkel den Vorzug zu verdienen scheint. Es ist jedoch nunmehr nicht ausser Acht zu lassen, dass sowohl der auf die obere Fläche des Keiles (Fig. 261) wirkende Gegendruck Nj als auch die, auf die untere Fläche drückende Kraft N eine gewisse Reibung erzeugen, weiche schon deshalb gross wird, weil die Fläche im allgemeinen sehr rauh ist und daher einen grossen Reibungskoeffizienten hervorruft. Die Grösse des Normaldruckes N selbst aber hängt ebenfalls, unter sonst gleichen Umständen, von dem Schneidwinkel aber in umgekehrter Weise ab, d. h. N wächst, wenn der Winkel a abnimmt und wird Null für a = 90 Grad. Um daher die auf Überwindung dieser Reibung zu verwendende mechanische Arbeit klein zu gewinnen, muss der Schneidwinkel a gross werden! — Die Drücke Nj und N sind aber eine Folge der Pressung, welche die Elastizität des abzuhebenden Spanes, also dessen Widerstand gegen das Aufbiegen auf den Keil ausübt. Da dieser Widerstand mit der Breite des Spanes im einfachen Verhältnisse, mit der Dicke aber im Quadrat und endlich mit der Abnahme des Winkels wächst,

cL

—'V"

Fig. 275.

Aus diesem

15*

so sind hierdurch die Bedingungen bekannt, unter welchen die Reibungsarbeit klein ausfällt.

Somit stehen jedoch die beiden Arbeiten, welche beim Abheben eines Spanes in Frage kommen: „die Arbeit für das Eindringen und Aufbiegen und die Arbeit zur Überwindung der Reibung“ in solcher Beziehung zu einander, dass sie sich entgegengesetzt zu einander ändern; die erstere nimmt ab, wenn der Schneidwinkel kleiner wird, die zweite nimmt ab, wenn der Schneidwinkel grösser wird.

Die Reibung wird vermindert durch die Verkleinerung der Elastizität des Spanes. Diese aber tritt ein, wenn der Molekularzusammenhang des Spanmaterials geringer wird: in der Vernichtung des Molekularzusammenhanges ist daher ein Mittel geboten, die Reibungsarbeit zu verringern. Da nun jeder Körper über die Elastizitätsgrenze hinaus gebogen eine bleibende Formveränderung und eine Elastizitätseinbusse erleidet, so kann man zwar schon durch starkes Aufbiegen den Widerstand des Spanes vernichten, bestimmt aber dadurch, dass man den Span im Augenblicke des Entstehens abbricht. Die bei dem Eindringen des Keiles in das Material eintretende Abscherung (S. 222), welche die Widerstandsfähigkeit des Spanes gegen das Verbiegen wesentlich vermindert, kann daher durchaus nicht von vornherein als eine nutzlose Arbeit bezeichnet werden; sie kann sogar die Gesamtarbeit verkleinern, indem sie die Reibungsarbeit herabdrückt.

Es ist ferner bei einer stetigen Berührung der unteren Werkzeugfläche mit der oberen Fläche des Arbeitsstückes, wegen der Rauhigkeit der Unterlage, der Widerstand gegen das Gleiten ohne Frage sehr viel grösser, als wenn die Berührung nur an der Schneidkante allein, d. h. an einem sehr schmalen Streifen stattfindet. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig und ratsam, die Flächen unter einem gewissen Winkel gegen einander zu neigen, also das Werkzeug A unter einen Winkel i (Fig. 275) gegen die Arbeitsfläche anzustellen (Anstellungswinkel), in welchem Fall der Zuschärfungswinkel a -j- dem Anstellungswinkel i den eigentlichen Schneidwinkel bilden. — Um das Werkzeug dabei nicht zu schwächen, muss der Winkel i klein genommen werden, nämlich bei Metall etwa 3 bis 4 Grad. — Über die zweckmässigste Grösse des Winkels a -j- i und der Einzelwinkel herrschen noch auseinandergehende Ansichten, die auf Erfahrung begründet sind. Während eine sehr ausführliche und mit Genauigkeit angestellte Versuchsreihe z. B. ergeben hat¹⁰), dass im Durchschnitte

a = 51⁰ und i = 4 °, also a -j- i = 55 0 a — 66 ⁰ und i = 3 °, also a -f- i = 69 ⁰

für Schmiedeisen a = 51⁰ und i = 3 °, also « -J- i = 54 0 für Gusseisen für Bronze

diejenigen Winkel bilden, bei denen der geringste Arbeitsaufwand stattfinden soll, erklärt man von anderer Seite diese Winkel für unzweckmässig, weil die Werkzeuge zu schnell ihre Schneide verlieren, d. h. stumpf werden. — (Die bei den verschiedenen Werkzeugen üblichen Winkel sind bei denselben nachzusehen.)

In den vorstehenden Betrachtungen wurde stillschweigend vorausgesetzt, dass die Lage der Schneide rechtwinklig zu der Bewegungsrichtung steht. Nimmt man jedoch den Fall, dass (Fig. 276) die Schneide a b mit der Kraftrichtung eine um den Winkel ß von dem rechten Winkel abweichende Lage besitzt, so ist leicht nachzuweisen, dass, wenn der Zuschärfungswinkel a ist, der nun zur Wirkung kommende Schneidwinkel av gemessen in der Ebene x x der*Kraftrichtung, kleiner als der Zuschärfungswinkel sein muss und zwar nach der Beziehung:

tg a₁ — tg a . cos ß.

Ist hiernach z. B. der Winkel a = 54° und der Winkel ß— 30°, so ist tg ax = 1,376.0,866 = 1,1916

also

ax = 50°.

Der Winkel av welcher der reduzierte Zuschärfungs- oder Schneidwinkel genannt werden mag, muss, weil er kleiner ist als der wirkliche Schneidwinkel

¹

Polyt. Zentr. 1872 S. 14. — Dinglers Journ. 202, 49G.

²

Dinglers Journ. 234, 490; 240, 404; 251, 70.

³

Dinglers Journ. 117, 118; 187, 415; 163, 22; 170, 330; 188, 270; 286, 259; 246, 144.

⁴

Hütte, 1863 T. 11. — Dinglers Journ. 152, 428; 203, 432; 225 ; 425; 248. 20,

⁵

488. — i) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1883 S. 540; 1887 S. 524. — 3) Zeitsclir. d. V. d. Ing.

⁶

1891 S. 1240.

⁷

Berg- und Hütteum. Zeit. 1877 S. 1G6, 173; 1886 S. 529. — Polyt. Zeutr. 1862

⁸

S. 639; 1866 S. 311; 1869 S. 1370; 1871 S. 145. — Engineering 1870 S. 450. — Dinglers Journ. 163, 22; 236, 259. — ⁸) Kerpely, Fortschr. 1869 S. 208; Dinglers Journ. 190, 202.

⁹

Hartig, Leistung und Arbeitsverbrauch von Werkzeugmaschinen. S. 53 etc.

¹⁰

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1865 S. 622; 1866 S. 206. — Dinglers Journ. 176, 431. — Polyt. Zentr. 1865 S, 353. — Civiling. 1874 S. 353.

a,

___x__

Al-

__{____JT _

vl

Fig. 276.

Fig. 277.

ist, das Schneiden wesentlich erleichtern, aus welchem Grunde deshalb schräg stehende Schneiden in vielen Fällen sich als höchst nützlich erweisen. — Ausserdem haben sie noch einige andere Vorteile. Zunächst fliesst der Span besser ab. Bei den rechtwinklig stehenden Schneidkanten muss sich der Span so aufrollen, dass die Spankanten in zwei parallelen Ebenen sich befinden (Fig. 277 A). Bei den schräg gestellten Kanten dahingegen gleitet der Span auch seitwärts ab und bildet je nach der Grösse des Ablenkungswinkels mehr oder weniger schraubenartig gewundene Späne, Fig. 277 B, C, D. Ein zweiter Vorteil liegt noch darin, dass die Schneide bei dem ersten Angriffe nicht auf ihrer ganzen Länge gleichzeitig, sondern allmählich zur Wirkung gelangt, wodurch der Stoss wesentlich abgeschwächt wird.

der Schneide als

Besonders wichtig ist die schräg gestellte Schneide für die Holzbearbeitungswerkzeuge, wenn sie quer gegen die Fasern wirken sollen, weil dann der Schnitt besonders glatt wird. Steht nämlich die Schneide rechtwinklig zur Druckrichtung, so fasst sie eine Reihe Holzfasern und drängt sie, wegen der grossen Nachgiebigkeit des dahinterliegenden Materials gemeinschaftlich zurück. Tritt dann eine Trennung ein, so ist diese stets mit dem Herausreissen einiger Fasern und mit einem Abreissen anderer verknüpft. Ist dahingegen die Schneide schräg gestellt, so veranlasst die Druckkraft unwillkürlich eine Seitenbewegung in der Schneidrichtung, also ein geringes Schiebern Dadurch aber kommt ausser dem reduzierten Winkel noch die ausgezackte Beschaffenheit eine Art Säge zur Wirkung, sodass nunmehr die Fasern vollständig glatt abgeschnitten werden. — Dass diese fein ausgezackten Kanten selbst bei den feinsten Schneiden, z. B. Rasiermessern^ vorhanden sind, ist durch ein Mikroskop zu sehen, und dass sie Vorhänden sein müssen, ist leicht zu erklären, weil selbst das hochfeine Polierpulver auf der Oberfläche der Kantenseiten Furchen zurücklässt, welche an der Schneide als kleine Rinnen auslaufen, die bei den, auf Schleifsteinen angeschliffenen Werkzeugen um so grösser sind, je gröber das Korn des Schleifsteines ist.

Desgleichen ist bei der obigen Darlegung über die Beziehung des Schneidwinkels zu der Wirksamkeit des Werkzeuges die Schneidkante als eine geradlinige angenommen worden, in einer Ebene rechtwinklig zur Bewegungsrichtung. Es lassen sich aber leicht Fälle denken, in denen es zweckmässig erscheint, der Schneidkante eine andere, z. B. polygonale oder kreisförmige Gestalt zu geben. Auch hier lässt sich unter wiederholter Anwendung der oben ent-

wickelten Sätze die Wirkungsweise leicht dar-Bfi\ stellen.

unter einem Winkel y (Fig. 278 A) zusammen, so bilden die Winkel m a n und n c o die Zuschärfungswinkel jeder Schneide, wenn die Zuschärfung von innen erfolgt, was aus leicht einzusehenden Gründen allein zulässig ist. Der Span bekommt die Gestalt eines dreieckigen Prismas, wovon zwei Seiten an dem Werkzeuge herstreifen müssen, damit das Prisma sich abhebt. Die Folge davon ist eine Querzusammenstauchung, welche um so grösser wird, je kleiner der Winkel y ist. Das Abfliessen des Spanes ist daher bedeutend gehemmt und deshalb die Anwendung von Werkzeugen mit polygonaler Schneidlinie nur in den Fällen zulässig, wo ein sehr nachgiebiges Material vorhanden ist, z. B. Holz, oder wo kein volles Prisma, sondern nur zwei unter einem Winkel y zusammenhängende Späne weggenommen werden sollen, man jedoch die schneidenden Kanten nur dadurch, dass man ein massives dreieckiges Prisma schräg zur Achse abschneidet, so findet ein Abfliessen des Spanes verhältnismässig gut statt, weshalb diese aus dreieckigen Prismen gebildeten Werkzeuge häufig als sogenannte Spitzstähle (Fig. 278 B) Verwendung finden, obgleich die Schneidwinkel ungünstig sind.

Ist die Schneidlinie nach einem Bogen gekrümmt, so lässt sie sich auffassen als eine Schneide aus unendlich vielen, kleinen, zusammenstossenden, geraden Schneidlinien. Bildet dann eine innere Facette die Zuschärfung, ist also das Werkzeug rinnenförmig, so findet das Abfliessen nur geläufig statt, wenn der Krümmungshalbmesser der Schneidlinie ziemlich gross ist. — Wird dahingegen die Schneidkante hergestellt durch Abschrägen eines massiven Cylinders, so kann nur die untere runde Kante als Schneide angenommen werden, weil an den Seiten aufwärts der Winkel sehr bald die günstige Grösse überschreitet. Dennoch stehen diese Werkzeuge in der Metallverarbeitung (als Rundstähle, Fig. 278 C¹) vielfach in Benutzung.

Schon S. 225 wurde darauf hingewiesen, dass die Kraft zur Abnahme eines Spanes in geradem Verhältnisse mit dessen Breite und in quadratischem

mit dessen Dicke zunimmt. Aus diesem

Treten z. B. zwei Schneiden a und c

7A

Sili«

Fig. 278.

Bildet

m in !j arg 70-

co.fs

a,    y, Grunde soll man eher breite als dicke

TJJiilIItili    Späne abzuschälen suchen, um so mehr,

j ajg jje Dicke überhaupt bald begrenzt

wird, wenn nicht zur Herbeiführung der nötigen Festigkeit das Werkzeug zu schwer und zu plump werden soll. Namentlich ist bei den Werkzeugen der Werkzeugmaschinen die Spandicke ein sehr wichtiger Faktor. Im allgemeinen darf ein Metallspan die Dicke von 1 bis 2 mm nicht überschreiten. Wenn es sich demnach um die Beseitigung einer dickeren Schicht handelt, z. B. um

Fig. 279.

l) Polyt. Zentr. 1869 S. 1433; 1874 S. 1143.

Masch. - Konstr. 1869 S. 85.

die Schicht a b c d des Arbeitsstückes A (Fig. 279) so muss diese in weitere Parallelschichten und wenn diese, der Breite wegen, ebenfalls nicht auf einmal weggehoben werden können, in Querschichten nach den Linien mn zerlegt werden, so dass bei jedem Angriffe nur ein Prisma a m o, momp etc. beseitigt wird. Das Werkzeug, welches dann eine Breite gleich der Breite a m dieses Prismas haben muss, hebt letzteres so ab, dass es längs der Seite m o abreisst. — Die Einteilung der Schichten lässt sich offenbar aber auch so treffen, dass die Späne seitwärts abgehoben werden, nach den Linien eo, p q, rs etc. (Fig. 279 B). In beiden Fällen sind die Trennungsflächen, also die Widerstände und die Trennungsarbeiten gleich. Im letzteren Fall jedoch kann das Werkzeug gewöhnlich eine in Bezug auf seine Festigkeit günstigere Gestalt erhalten, indem es in der Bewegungsrichtung sehr breit wird, weshalb diese Methode, dickere Schichten durch Teilung fortzunehmen, die häufigste Anwendung, namentlich in der Modifikation, findet, wie Fig. 279 C zeigt, dass nämlich die Schichten etwas schräg liegen, weil dann ein Anstreifen des Spanes an die rauhe Unterfläche c d vermieden wird.

Bei Holz ²) bedingt die "faserige Struktur in Bezug auf die Spandicke andere Rücksichten. Dringt das Werkzeug an der Hirnfläche in das Holz ein, also in der Richtung der Fasern und löst diese in Spänen ab, so tritt bei gewisser Spanndicke der Zustand ein, wo der Widerstand des Spanes gegen das Aufbiegen grösser wird, als sein Zusammenhang mit dem Holzkörper selbst. Infolgedessen eilt dann gewissermaassen die Abtrennung der Schneide voraus, nunmehr dem Faserlauf folgend. Ein solcher Vorgang, der das Spalten (Fendre, Cleave, Split, Slit) oder auch das Splittern heisst, wird zwar in manchen Fällen absichtlich herbeigeführt (Holzspalten zur Erzeugung von Schachtelspänen, Resonanzböden etc.), gewöhnlich aber auf das Peinlichste vei’-hindert. Das Spalten und Aufreissen kann vermieden werden entweder durch Abnahme sehr dünner Späne, die verhältnismässig sehr breit sein dürfen, oder durch einen Druck auf die Spanoberfläche, der die Holzsubstanz gewissermaassen zwingt, sich dem schneidenden Werkzeuge darzubieten, oder endlich durch eine so grosse Geschwindigkeit des Werkzeuges, dass die Abtrennung in so kurzem Zeiträume geschieht, dass die Nachbarfasern nicht in die Wirkung hineingezogen werden können. — Aus letzterem Grunde namentlich erhalten die Werkzeuge der Holzbearbeitungsmaschinen oft so ausserordentlich grosse Geschwindigkeiten.

Damit ein schneidendes oder scherendes Werkzeug zur Wirkung gelangt, muss es in Bezug auf das Arbeitsstück eine relative Bewegung bekommen, die entweder mit der Hand des Arbeiters direkt oder mit Hilfe eines schlagenden oder stossenden Hilfswerkzeuges oder durch tierische und Elementarkraft mittelst Maschinen hervorgebracht wird, in welchem letzteren Falle der ganze Apparat eine Werkzeugmaschine ist. — Diese gegenseitige Bewegung zwischen Arbeitsstück und Werkzeug muss so beschaffen sein, dass das letztere auf einmal oder nach und nach die ganze zu bearbeitende Fläche beschreibt.

Mit wenig Ausnahmen erzielt man dies Resultat durch Kombinierung zweier Bewegungen, wovon die eine in der Längeurichtüng des Spanes, die andere in der Querrichtung stattfindet. Die erste, welche diejenige Geschwindigkeit bedingt, die durch die Schnittlänge oder Spanlänge gemessen wird, heisst die Haupt- oder Arbeitsbewegung. Die zweite dahingegen, welche durch die Spanbreite bestimmt wird, heisst Fortrückungs- oder Schaltbewegung, weil man sie durch Schaltwerke hervorbringt. Beide Bewegungen können

i) Masch.-Konstr. 1871 S. 174; 1872 S. 27.

periodisch wiederkehrende oder kontinuierliche sein. Im,ersten Fall geschehen sie ruckweise durch Klinkwerke u. s. w. Oft findet eine Kombination beider Bewegungsarten in der Weise statt, dass die eine Bewegung ruckweise, die andere ununterbrochen vor sich geht. Bezeichnet man der Kürze halber mit A das Arbeitsstück und mit W das Werkzeug, so sind folgende Haupt-Kombinationen möglich:

W die Schaltbewegung. A die Schaltbewegung.

1. A macht die Hauptbewegung,

2.    W

3.    W

„ Hauptbewegung,

4. A

„ Haupt- und Schaltbewegung, A steht still.

„ Haupt- und Schaltbewegung, W steht still.

Aus diesen Hauptkombinationen ergeben sich des Weiteren die Nebenverbindungen, je nachdem die einzelnen Bewegungen periodische oder stetige sind.

Von hervorragender Bedeutung ist bei den Werkzeugmaschinen selbstverständlich die Geschwindigkeit, mit welcher die Arbeitsbewegung von statten geht. Bei der Bestimmung und Wahl derselben muss man sich von mehreren Rücksichten leiten lassen. Zunächst kommen die Eigenschaften des Arbeitsmaterials in Betracht, insofern z. B. harte Stoffe' (Stahl) nur geringe Geschwindigkeiten zulassen, während weniger harte (Messing) bedeutende Geschwindigkeiten gestatten. Die eigentümliche faserige Beschaffenheit des Holzes fordert sogar für saubere Bearbeitung ausserordentlich grosse Geschwindigkeiten. Dann beansprucht die Wirkungsart der arbeitenden Werkzeuge, je nachdem dieselbe geradlinig oder drehend erfolgt, die Konstruktion des Gestelles selbst die Grösse und Aufstellung der Maschinen, die Dicke der Späne Beachtung bei der Wahl der Geschwindigkeit, die im allgemeinen möglichst gross d. h. so gross sein soll, dass sich die Werkzeuge nicht übermässig erwärmen und die Genauigkeit der Arbeit gesichert bleibt, was wieder zur Voraussetzung hat, dass das Werkzeug nicht zittert oder schnarrt. Es ergiebt sich daraus, dass dieselbe Werkzeugmaschine in vielen Fällen mit verschiedenen Geschwindigkeiten zu arbeiten hat und demgemäss mit Vorrichtungen auszustatten ist, welche bedeutenden Geschwindigkeitswechsel ermöglichen. Damit z. B. auf einer Drehbank die Arbeitsbewegungsgeschwindigkeit dieselbe bleibt, ist die Umdrehungszahl des Werkstückes dem Durchmesser desselben anzupassen; bei der Fräsmaschine soll die Umdrehzahl der Frässpindel sich umgekehrt dem Durchmesser der Fräse ändern lassen u. s. w. An zahlreichen Werkzeugmaschinen bedient man sich daher der Wechselräder oder neuerdings der Riemenkegel zur Hervorbringung dieser Wechsel.

Die periodischen Bewegungen setzen sich aus Arbeitsgang und Leergang zusammen und bedingen selbstredend einen erheblichen Zeitverlust während der Arbeit, den man dadurch auszugleichen sucht, dass man der Leergangsbewegung eine grössere Geschwindigkeit (schneller Rücklauf) erteilt, als der Arbeitsgangbewegung. — Vollständig beseitigt wird dieser Zeitverlust natürlich durch Vermeidung des Leerganges, indem man das Werkzeug bei Maschinen mit Hin-und Herbewegung in beiden Richtungen arbeiten lässt. Vor allem erklärt sich aber hieraus das Bestreben, an Stelle der Hin- und Herbewegung die stetige Bewegung (Drehbewegung) einzuführen, wie u. a. vielfach aus diesem Grunde die Fräsmaschine andere Maschinen verdrängt hat. In den weitaus häufigsten Fällen erfolgt der Antrieb der Werkzeugmaschine mittels Riemenvorgelege von einer allgemeinen Transmissionswelle und zwar gewöhnlich unter Einschaltung eines Decken Vorgeleges und Anwendung von Stufenscheiben. Die Hin- und Herbewegung wird dabei entweder direkt durch offene und gekreuzte Riemen, oder indirekt durch Kurbelgetriebe (Exzenter, Krummzapfen, mit Kurbelschleifen etc.) oder Umkehrungsmechanismen der verschiedensten Art in Verbindung mit Räder-Zahnstangen- oder Schneckengetriebe hervorgebracht.

Da die Benutzung des elektrischen Stromes zur Arbeitsübertragung die Anlage umständlicher Transmissionen entbehrlich macht und damit eine grosse Dreiheit in der Aufstellung der Werkzeugmaschinen schafft, so wird häufig dem Antriebe der letzteren einzeln oder in kleinen Gruppen von Elektromotoren der Vorzug vor gewöhnlichen Transmissionen gegeben, indem man die Drehbewegung derselben mittels Schnecken-, Räder- oder Riemenvorgelege auf die Werkzeugmaschinen überträgt. — In ähnlicher Weise, aber fast nur bei sehr grossen Werkzeugmaschinen, stehen einzelne Dampfmaschinen in Gebrauch.

Bedarf das arbeitende Werkzeug zur Überwindung grosser Widerstände entsprechend grosser Kraftzufuhr und wirkt dasselbe dabei naturgemäss mit geringer Geschwindigkeit, so empfiehlt sich oft zum Betriebe solcher Maschine die Anwendung von Druckwasser, wodurch die wichtige Klasse der hydraulischen Werkzeugmaschinen¹) sich ausgebildet hat.

Die bedeutenden Vorteile, welche die Werkzeugmaschinen darbieten, indem sie infolge der zwangläufigen Bewegung der Werkzeuge oder der Werkstücke in bestimmten geometrischen Bahnen die genaueste Bearbeitung mit geringstem Aufwand an Arbeit, Zeit und Material gewährleisten, sind jedoch bedingt durch die sorgfältigste Herstellung derselben und durch ihre Anpassung an die vorliegenden Aufgaben. In Bezug auf die Herstellung ist besonders zu betonen, dass genaue Arbeit nur möglich wird, wenn während des Betriebes der Maschine alle Teile unwandelbar in ihrer gegenseitigen Lage verharren, also richtig geformt, bemessen, gelagert, geführt, zusammengestellt und aus Materialien angefertigt sind, wTelche die geringste Abnutzung in Aussicht stellen.—Bezüglich der Anpassung a,n die Aufgaben lassen sich zwei sich ergänzende Wege erkennen: entweder richtet man die Werkzeugmaschinen so ein, dass jede einzelne einen möglichst umfangreichen Wirkungskreis gewinnt d. h. befähigt ist, Arbeitsstücke von den verschiedensten Formen und Grössen die gewünschte Ausarbeitung zu geben, wie es z. B. die gewöhnliche Hobelmaschine und Drehbank vermag, oder man beschränkt den Wirkungskreis erheblich, indem man die Werkzeugmaschine nur für eine einzige Aufgabe bestimmt, z. B. nur zur Anfertigung von Schrauben, nur zum Fräsen von Radzähnen, nur zum Hobeln von Blechkanten, zum Abdrehen von Eisenbahnwagenrädern u. s. w. Beide Wege sind eingeschlagen; dabei hat der erste die allgemeine Anordnung der Werkzeugmaschinen geliefert, welche als Typen gelten dürfen, während der zweite Weg zu den , namentlich für die Gross- und Massenfabrikation unentbehrlich gewordenen, daher ebenso wichtigen Spezialmaschinen geführt hat, die stetig, aber ausschliesslich in Anlehnung an die typischen Grundformen, weiter ausgebildet werden²).

I. Von den scherenden Werkzeugen und Werkzeugmaschinen.

Da die eigentümliche faserige und höchst ungleichartige Beschaffenheit des Holzes die Methode der Trennung nach dem Begriffe der Abscherung fast vollständig ausschliesst — (es sind nur Lochmaschinen zum Ausstossen der Löcher in den hölzernen Stuhlsitzen in Gebrauch³) —, so können auch hier nur solche scherende Werkzeuge in Betracht gezogen werden, welche Verwendung bei Metallarbeiten finden.

Die Natur der scherenden Wirkung²) verlangt, dass das abzuscherende Metall zwischen zwei Körper gebracht wird, welche sich gegeneinander bewegen und auf beiden Seiten des Arbeitsstückes so zum Angriffe kommen, dass sie einen Teil desselben von dem anderen parallel zu sich selbst abtrennen. Hierbei ist zunächst erforderlich, dass die beiden Teile des scherenden Werkzeuges so nebeneinander herstreifen, dass die schneidenden Flächen sich nahezu berühren. Wenn die schneidenden Flächen sich dabei als offene Linien (gerade oder wenig gebogene) projizieren, so heissen die Werkzeuge Scheren (S. 224); ist dahingegen die Projektion eine geschlossene Linie (Kreis, Ellipse, Viereck, Polygon etc.), so mögen sie Lochwerkzeuge genannt werden (S. 223). — Ein anderes unterscheidendes Merkmal zwischen Scheren und Lochwerkzeugen besteht auch darin, dass die Scherschneiden nach und nach, die Schneiden der Loch Werkzeuge aber, mit wenig Ausnahmen, auf der ganzen Länge gleichzeitig zur Wirkung gelangen.

A. Scheren²).

Die zwei sich gegeneinander bewegenden Teile a, b (Fig. 280) der Schere Cisaille, Cisoire, Shear), die Blätter (Scherblätter, Backen, Lames, Mächoires, Tranchants, Blades, S he ar-blades) treten mit einer Fläche auf das

Arbeitsstück A, welche, aus auf Seite 226 entwickelten Gründen, gegen die Bewegungs-1jp    ebene yy², um einen Winkel a geneigt ist,

1    der gewöhnlich 75 bis 85°, in seltenen

WM

C(

Fig. 280.

JjjljJ^ Fällen von beiden Blättern verschieden, z. B. an dem Unterblatt b 80° und an dem Oberblatt a 50 bis 55° beträgt. — Die Blätter a und b nähern und entfernen sich nun von einander entweder in einer Bogenbewegung ' um c oder geradlinig auf und nieder, wobei es offenbar für die Wirkung gleichgiltig ist, ob beide Blätter sich gegeneinander bewegen oder ob eins derselben festliegt. Nach obiger Bewegungsart unterscheidet man Bogenscheren und Parallelscheren, oder da die ersteren stets direkt als Hebel zur Wirkung gebracht werden und die letztrren eine Rahmenführung haben müssen, Hebelscheren und Rahmenscheren.

Da bei einer parallelen Lage die Schneiden auf der ganzen Länge zugleich zum Angriffe kommen und dadurch eine ungünstige stossartige Wirkung ausführen würden, so erhalten die Schneiden stets eine durch den Winkel ß gemessene Neigung, weil dadurch die Schneiden nicht nur nach und nach, sondern auch mit geringerer Kraft zum Angriffe gelangen. Während die parallele Lage nur den Kraftweg gleich der Dicke d des Arbeitsstückes nötig macht, ist der Kraftweg bei geneigter Lage um s (Fig. 280) grösser, so dass, wenn im ersten Fall K, im zweiten Fall K₁ die mittlere Druckkraft bedeutet, die Gleichung stattfindet:

d-f- s-

Kd —Kj (t? —s), also Ki = K

Das Wegstück s hängt aber ab von der Schnittlänge, also der Breite 1 des Arbeitsstückes und von dem Winkel ß, unter welchem die Schneiden geneigt sind, denn es ist s = \tgß, also ist auch

K, — K

\d-f-l tgß)

Wenn der Sch er en winke 1 ß einerseits also ein Mittel darbietet, die Druckkraft zu

vermindern, so darf er doch andererseits nicht so gross sein, dass das Arbeitsstück aus dem Scherenmaul herausgeschoben wird. Wie Fig. 281 erkennen lässt, ist die herausschiebende Kraft

Nf

die den Winkel ß halbierende Resultierende

Fig. 281.

H = 2 N sin—

2-

Die entgegenwirkende Kraft Hj resultiert dahingegen aus der Reibung fN an den beiden Scherblättern, so dass H₁ = 2fN.cos^ In der Gleichgewichtslage ergiebt sich daher

tO Cr

HX=H oder 2 fN .cos ^ = 2Nsin r also f = tg-

u    u

d. h. der Reibungskoeffizient f ist gleich der Tangente des halben Scherenwinkels und dieser selbst gleich dem doppelten Reibungswinkel; da nun letzterer etwa 11° beträgt, so wird das Herausschieben verhindert, wenn ß=20° gewählt ist. — Hieraus ergiebt sich nun auch die Grösse der Kraft Kx für jedes d und 1, indem

K, = K

d 4- 1.0,36 )•

1. Hebelsclieren. Die Hebelscheren sind entweder nach dem Prinzip des zweiarmigen oder des einarmigen Hebels konstruiert.

Bei der ersteren Konstruktion werden die Blätter a, b (Fig. 282 A) über den Drehbolzen c hinaus verlängert, also mit Griffen (Branches, Handles) d, e versehen, welche zusammengedrückt das zwischen a, b befindliche Metall abscheren. Bei den kleinen Scheren dieser Art geschieht das Zusammendrücken durch Umspannen der Griffe mit der Hand (H and schere n³) Cisailles ä main, Hand-shears, Snips). Die Blätter haben dann eine Schneidlänge (Cut) bis zu 90 mm, während die Länge der Griffe etwa das 4 bis 5fache der Blattlänge beträgt. — Wenn der Handdruck nicht mehr zur Überwindung des Widerstandes ausreicht, so wird der obere Griff d noch verlängert und der untere Griff e abwärts gebogen (Fig. 282 B), um entweder im Schraubstocke eingespannt oder bleibend in einem Klotze befestigt zu werden (Stockschere,

Bockschere, Cisaille a banc, C. ä bras, C. ä levier, Bench shears, Stock shears). — Wird ein einarmiger Hebel der Konstruktion zu Grunde gelegt, so befindet sieb der Drehbolzen c (Fig. 282 C) am äussersten Scherenende und das obere Scberblatt a in Verbindung mit dem Griffe d. Da diese Schere ausschliesslich als Stockschere angewendet wird, so hat das untere Blatt b nur

einen Ansatz e zum Festhalten im Schraubstocke oder in einem Holzstocke, oder das Scherblatt selbst wird seitwärts an einer Werkbank befestigt (Tafelschere). Die grössere mechanische Vollkommenheit der einarmigen Hebelschere liegt zunächst darin, dass man während der Arbeit wegen der festen Lage des unteren Scherblattes nicht, wie bei der zweiarmigen Schere — wo das obere Scherblatt festliegt — das Arbeitsstück zu heben nötig hat; sodann wird, unter sonst gleichen Umständen, der Druck auf den Drehbolzen kleiner, dieser dadurch dauerhafter und die Reibungsarbeit geringer, und endlich hat die ganze Schere bei gleichen Hebelverhältnissen eine geringere Länge. Da die Blattlänge bei den Stockscheren bis 300 mm selbst 350 mm geht, so ist eine zweiarmige Schere bei dem gebräuchlichen Hebelverhältnisse 1:5, also gleich 1800 bis 2100 mm, eine einarmige aber nur 1500 bis 1750 mm lang.

Für den Handbetrieb sind wegen ihrer grossen Kraftäusserung vielfach Scheren mit kombinierten Hebeln konstruiert und in Anwendung gekommen.

Eine sehr beliebte Anordnung ist aus Fig. 283 ersichtlich. Das obere gekrümmte Scherblatt bewegt sich um den Drehbolzen c und wird von der Stange s gehörig gegen das untere festliegende Blatt b gedrückt. Dasselbe ist ferner durch das Gelenk d mit dem Krafthebel ef in Verbindung gebracht, so dass beim Niederbiegen des Hebels ef der Schnitt ausgeführt wird.

Bei den grössten Scheren, die, wenn sie durch Elementarkraft betrieben werden, Maschinenscheren¹) (Machine ä cisailler, Shearing machine) [Wasserscheren, Dampfscheren] heissen, wird stets das untere Scherblatt festgelegt. — Um diesen Vorteil auch bei doppel-armigen Hebelscheren (Maulschere, Cisaille ä queue) zu erreichen, wird das untere Blatt wie bei Fig. 282 C angeordnet, das obere Blatt über den Drehpunkt c hebelartig verlängert und dieser Hebel während der Arbeit nicht nach unten, sondern nach oben gedrückt und zwar in der Regel durch eine exzentrische Scheibe, die unter dem Arme auf einer sich drehenden Welle liegt. — Zur Raumersparung

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Fig. 282.

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Fig. 283.

i) Hütte 1863 Taf. 4 d; 1867 Taf. 18. — Public, industr., VI. 63; XII. 64. — Jobard, Bulletin, Tal. 35 p. 326. — Berg- und Hüttenm.-Zeitg. 1866 S. 340. — Masch Konstr. 1879 S. 22. — Hartig, Leistungen der Werkzeugmaschinen Taf. I. — Petzoldt, Fabrikation des Eisenbahnmaterials Taf. XIII. — Hauer, Hüttenwesensmaschinen Taf. XXVI. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1888 S. 967; 1889 S. 780: 1891 S. 125; 1892 S. 1038. — Dinglers Journ 127, 252; 155, 100; 217, 452; 224, 37; 244, 431; 248, 270; 258, 203-267, 339, 499; 271, 396, 441; 273, 496.

konstruiert man diesen Hebel sehr zweckmässig als Winkelhebel (Winkel-hebelschere), wovon der eine Schenkel vertikal abwärts hängt, mitunter auch nach oben gewendet ist. Der Antrieb erfolgt dann entweder durch ein Exzenter oder eine Zugstange mit Kurbel, oder durch Däumlinge. — Auf dieselbe Weise werden die nach dem Prinzip des einarmigen Hebels gebauten Scheren angetrieben.

Bei allen grösseren Scheren ist es ratsam, die Scherblätter als besondere Stahlplatten anzufertigen und mit den Scheren körpern durch Schrauben zu verbinden. Dadurch wird nicht nur die Schärfung der Schere, sondern auch die ganze Herstellung erleichtert, ja mitunter allein möglich, z. B. bei sehr langen Scheren, weil man hierbei die Blätter sogar aus einzelnen kleineren Stücken zusammensetzen kann, die sich leicht anfertigen und beim Härten gegen das Werfen bewahren lassen.

Bei den Hebelscheren mit geraden Schneiden ist der Scherenwinkel sehr veränderlich (90° bei ganz geöffneten und 0° bei geschlossenen Scheren). Da aber zum Fassen des Arbeitsstückes der Scherenwinkel von bestimmter Grösse (20°) sein muss und diese nur bei einer Stellung der Blätter gegen einander vorhanden sein kann, so ist die Folge davon, dass dickere Stücke erst in grösserer Entfernung vom Drehpunkte gefasst werden können, als dünnere, weil diese Entfernungen proportional den Dicken des Arbeitsstückes sind. Hierdurch entsteht der Übelstand, dass die Schnitte um so viel kürzer ausfallen, als die Entfernung grösser wird, und dass das Widerstandsmoment mit der Entfernung ebenfalls verhältnisgleich wächst, was um so nachteiliger wird, als der Widerstand bei dickeren Stücken schon au und für sich grösser ist. — Zur Beseitigung dieses Übelstandes, d. h. zur Erzielung eines konstanten Scherenwinkels giebt es zwei Wege. Entweder werden die Scherschneiden so gekrümmt, dass bei jeder Stellung derselben der Scherenwinkel die geforderte Grösse beibehält, oder die Scherblätter erhalten eine Parallelbewegung.

Da die logarithmische Spirale eine Kurve von der Beschaffenheit ist, dass der Radius vektor mit der Tangente überall einen konstanten Winkel einschliesst, so wird das obere Scherblatt, wenn es nach dieser Kurve gekrümmt ist, mit dem geraden unteren Blatte bei jeder Stellung einen konstanten Winkel bilden, wenn die Schneidkante dieses Blattes durch den Kurvenanfangspunkt geht. Deshalb ist es zweckmässig, ein Blatt (am besten das bewegliche) oder beide Blätter nach dieser Linie zu krümmen. — Die Methode, statt der logarithmischen Spirale einen flachen Kreisbogen zu nehmen, ist nur für ganz kurze Scheren zulässig. — Bei den in Fig. 282 C und Fig. 283 gezeichneten Scheren sind gekrümmte Schneiden angebracht.

u,

Eine zweite Kurve, welche dieselben Bedingungen erfüllt, ist die Kreislinie, da jede Sekante in gleichem Abstande vom Mittelpunkte mit der Kreislinie am Schnittpunkte auch einen gleichen Winkel einschliesst.

Fig. 284.

Verwandelt man daher das obere Scherblatt in eine sich drehende Kreisscheibe und führt das Arbeitsstück unter dem entsprechenden Winkel, also in gehöriger Entfernung vom Mittelpunkte gegen die Scheibe, so wird ebenfalls ein Schneiden unter konstantem Winkel erfolgen. Da in diesem Fall die Fortbewegung des Arbeitsstückes mit, oder auf dem unteren geradlinigen Scherblatte geschehen muss, diese Bewegung aber umständlich und unvorteilhaft ist, so setzt man an die Stelle dieses geraden Blattes auch eine Kreisscheibe,

welche sich der ersteren entgegengesetzt dreht. Dadurch entstehen die Kreisoder Zirkularscheren [Cisaille circulaire, C. cylindrique, Rotary sliears, Circular shears¹)], welche neben dem konstanten Scherenwinkel noch den Vorteil einer kontinuierlichen Wirkung haben.

Ist bei einer Kreisschere (Fig. 284) a der Eintrittspunkt des Arbeitsstückes, so ist der halbe Scherenwinkel a gleich dem Zentriwinkel amn, und ist c der Schnittpunkt der beiden Kreise, so ist der Tangentenwinkel ß am Punkte c gleich dem Winkel cmn. — Hieraus lässt sich eine Beziehung zwischen dem Scheibenradius und der Dicke 6 des zu schneidenden Arbeitsstückes und ebenfalls die Grösse u herleiten, um welche die Scheiben übereinander greifen müssen.

Es ist nämlich

Ferner ist der Übergriff

d — mij = 2r cos ß — 2r cos a oder d — d (cos ß — cos a).

u 2 r — 2 r cos ß = d (1 — cos ß).

Da nun erfahrungsgemäss ß — 4° und« — 12° genommen werden kann, so ergiebt sich

oder abgerundet

d — d (cos 4° — cos 12°) — 0,019 d 6 = — d

50

und

u = d (1 — cos 4°) = d . 0,024

4oV'

Zugleich lässt diese Beziehung erkennen, dass die Anwendung der Kreisscheren bald eine Grenze hat wegen der schwierigen Herstellung der Schneidscheiben. Ist z. B. das Arbeitsstück 10 mm dick, so muss der Scheibendurchmesser schon mindestens 500 mm im Durchmesser haben. Demnach beschränkt sich die Anwendung der Kreisscheren nur auf das Zerschneiden dünner Bleche, da sich Scheiben über 200 mm im Durchmesser nicht mehr gut herstellen lassen.

Wenn man ein Blechstück zwischen die Kreisschere bringt und dasselbe an einem Punkte festhält, so dreht es sich zugleich um diesen Punkt, wodurch

kreisförmige Blech-scheiben entstehen (Rundschneidmaschine, Circle Cutter). — Eine für dünnes Blech bestimmte Kreisschere ist in Fig. 285 an-sichtlich gezeichnet. Die Scher blätter a und b sitzen an den beiden Wellen ac und bd, welche um 20 bis 30° gegen einander geneigt (um ein Sperren des abge-

oder abgerundet

u--

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Fig. 285.

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l) Hütte 1863 Taf. 4. — Armengaud, Publ. ind. XIII. 418. — Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1862 S. 589; 1867 S. 9; 1,872 S. 227. —* Masch.-Konstr. 1871 Taf. 63 S. 184. — Berliner Verh. 1860 S. 230. — Dinglers Journ. 164, 23; 249, 438; 260, 252.

schnittenen Blechstückes zu vermeiden), durch die beiden Kegelräder k und 1 mit einander in Verbindung gebracht sind und durch die Handkurbel h die erforderliche entgegengesetzte Bewegung erhalten. Zur Geradführung des Bleches dient ein Lineal, welches in der Aussparung no des Gestelles über einer Querstange liegt und zugleich auch die Breite der abzuschneidenden Streifen regelt. Die Schraube m bezweckt die richtige Einstellung der Scheiben vermittelst einer entsprechenden Verschiebung, welche die Welle ac oder das Lager durch dieselbe um einen Drehbolzen erhalten. — Vor den Scherblättern ist ferner die Vorrichtung zum Rundschneiden angebracht, deren wesentlicher Teil die Körnerspitze s ist, welche durch eine Schraube gegen das Blech gepresst wird und dadurch den Mittelpunkt der rund zu schneidenden Blechtafel festlegt. Um die Lage des Mittelpunktes dem durch die Entfernung sa bestimmten Halbmesser anpassen zu können, befindet sich der Körner in dem Bügel BB, der sich auf dem Prisma H verschieben und durch die Klemme n festhalten lässt. Notwendig ist noch, dass die Spitze s seitwärts von der Vertikalebene liegt, welche durch die Achsen der Wellen ae und bd geht, und zwar um die Grösse der halben Sehne, welche die Schneidscheiben durch den Übergriff* gemeinschaftlich haben, damit die Linie, welche parallel der Wellenachse durch die Spitze s gezogen, auch durch den Schnittpunkt c (Fig. 284) geht. Liegt die Spitze s in der Achse, so ist ihre Entfernung von dem Eintrittspunkte c grösser als die Entfernung bis zur Vorderfläche der Scherscheiben: das Blech muss sich stauchen; ist der Punkt s aber zu weit abgerückt, so entsteht ein Ziehen und infolgedessen ein unsauberer Rand mit Grat. Die Einstellung dieses Punktes fordert eine geringe Drehbeweglichkeit des Prismas H in der Befestigungshülse r am Gestelle und dem Fusse F. Die Schraube r stellt das Prisma fest, wobei ein angebrachter Zeiger die Lage desselben angiebt. Zur leichteren Verstellung des Bügels ist unter diesem eine Zahnstange angebracht, in welche ein auf einem zweiten Fusse sitzendes Triebrad eingreift, das durch ein Handrad bewegt wird. An den Rundschneidmaschinen ist öfters noch ein O val werk⁴) zum Schneiden elliptischer Scheiben (Ovale) vorhanden. — Bei grösseren Maschinen dieser Art liegen die Wellen gewöhnlich parallel und werden durch Riemen etc. angetrieben. Auch ist dann oft ein auf Rädern vor den Scheiben herlaufender Tisch zum Tragen des Arbeitsstückes vorhanden, mehrere (6 bis 8) Schneidscheiben so angebracht, dass je eine Scheibe der einen Welle zwischen zwei Scheiben der anderen Welle fasst, so bilden sie ein System von Kreisscheren, welches ein eingeschobenes Arbeitsstück in so viel Streifen zerschneidet, als Scheiben vorhanden sind. Man bedient sich namentlich dieser Maschine zur Herstellung dünner Quadrateisenstäbe und schmaler Flacheisenstäbe (geschnittenes Eisen, Schneideisen, Fenton, Fanton, Fer fendu, Slittet iron), indem man eine etwa 100 mm breite und 10 m lange, flache, gewalzte Schiene in glühendem Zustande eintreten lässt, die dann, fingerartig in Stücke gespalten, wieder austritt (Eisenspaltwerk, Schneidwerk, Machine ä fendre le fer, Fenderie, Slittiiig rollers, Sliüers²).

Sind auf zwei parallelen Wellen

Ein wichtiger Vorteil der Kreisschere liegt, ausser in der kontinuierlichen Bewegung, den Hebelscheren gegenüber auch noch in der grossen Geschwindigkeit, mit der sie sich dreht, und darin, dass das Widerstandsmoment konstant bleibt. — Die Zahl der Umdrehungen eine Schere von etwa 200 mm Blattdurchmesser kann 45 bis 50 per Minute betragen, und bei 150 mm Durch-

2) Polyt. Zentr. 1862 S. 787; 1872 S. 227.

messer sich wohl auf 100 steigern, so dass im ersten Fall eine Schnittgeschwindigkeit von über 31 m, im zweiten Fall von über 47 m in der Minute vorhanden ist.

Der konstante Scherenwinkel entsteht endlich in dem Fall, wo sich Scherblätter mit geraden Schneiden geradlinig in Führungen gegeneinander bewegen (Parallelschere, Rahmenschere, Guillotinschere [Cisaille ä guillotine, Parallel-shears, Guillotine shears¹)].

Bei diesen Scheren liegt ein Blatt fest, während sich das andere, gewöhnlich das obere, auf und nieder bewegt. — Je nach Grösse und Bestimmung ist sowohl Führung als Bewegungsantrieb verschieden. Bei Scheren mit kurzen (bis 600 mm langen) Schneiden genügt in der Regel ein Führungsschieber, der an den Seiten an Linealen (Schwalbenschwanz), welche zugleich ein Austreten aus der Bewegungsebene verhindern, geleitet wird und nur an einer Stelle, über der Mitte, den Antrieb durch Krummzapfen, Kurbel, Hebel etc. erhält. — Sind die Schneiden dahingegen über 600 mm lang, so würde bei einem Antriebe das grosse Widerstandsmoment am Ende der Schneiden Klemmungen erzeugen. Deshalb muss hier der Antrieb an zwei Stellen, an den beiden Enden erfolgen. Statt des Schiebers ist dann jedoch ein geführter Querbalken erforderlich, dessen Gewicht zweckmässig durch ein Gegengewicht ausgeglichen wird. — Bei den grösseren Scheren entsteht wegen des Transportes der Arbeitsstücke u. s. w. zwischen den Schnitten ein Verbrauch an Zeit, während welcher die Schere ausser Thätigkeit gesetzt werden muss. Man benutzt diese Zeit gewöhnlich, um dem zu diesem Zwecke vorhandenen Schwungrad eine grosse lebendige Kraft zuzuführen, welche nachher auf den Schnitt verbraucht wird. Deshalb findet die Bewegungsauflösung an dem schweren Scherblatte

selbst statt, indem dieses ausser Verbindung mit der Antriebvorrichtung gebracht wird.

Von den zahlreichen Konstruktionen der grösseren Parallelscheren mögen hier zwei zur Erläuterung des Vorhergehenden näher beschrieben werden.

InFig. 286 und 287 ist eine Schere mit kurzen Blättern für Dampfbetrieb — durch eine oszillierende Dampfmaschine — gezeichnet. Das obere Scherblatt a sitzt an dem Schieber c, welcher durch die Schubstange d nieder-

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Fig. 286.

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Fig. 287.

i) Hütte 1856 Taf. 19; 1858 Taf. 39; 1861 Taf. 18 K. n.; 1862 Taf. 12b; 1865 Taf. 23; 1871 Taf. 6. — Wiebe, Skizzenbuch Heft 20 Taf. 1 u. 2. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1862 S. 585; 1888 S. 941; 1889 S. 199; 1891 S. 125; 1892 S. 1038. — Jobard, Bulletin Taf. 35 p. 327. — Armengaud, Publ. ind. XII p. 66; XIII p. 416. — Petzoldt, Taf. III u. IV. — Dinglers Journ. 107, 250; 127, 252; 224, 37; 244, 431; 248, 270; 267, 339, 499; 271, 396, 441 ; 273, 496.

gedrückt und durch das Gegengewicht G in die Höhe geschoben wird; das untere Scherblatt b dahingegen liegt fest. Die Schubstange d erhält ihre Bewegung durch den Krummzapfen an der Welle D, und diese wird durch die Zahnräder C, B, von A in Drehung versetzt. Wie die Fig. 287 zeigt, setzt sich die Schubstange d ohne feste Verbindung auf den Schieber c; wird sie daher in die punktierte Lage (Fig. 287) nach vorn gerückt, so bewegt sie sich in der Luft: die Schere bleibt durch das Gegengewicht geöffnet stehen, bis die Stange d wieder in die erste Lage verschoben wird. Zur Bewegung dieser Schubstange dient ein Winkelhebel, der durch z angedeutet ist. Die Anordnung dieser Scheere bietet den besonderen Vorteil, dass man beliebig lange Arbeitsstücke einschieben kann, weil das Scherengerüst rahmen artig ist. Das Schwungrad S ist auf der Arbeitswelle A festgekeilt.

Eine Schere mit sehr langen Blättern zum Schneiden grosser, starker Bleche und mit doppeltem Antriebe durch zwei Schubstangen d d ist in Fig. 288 und 289 dargestellt. Die Blätter a und b sind bis 2200 mm lang. Das obere Blatt a ist an dem Querbalken q befestigt, der in den Führungen ff gleitet und von dem Gegengewichte G getragen wird. Auch hier setzt eine oszillierende Dampfmaschine D die Schere in Thätigkeit, vermittelst der Zahnräder m, n und

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Fig. 288.

Fig. 289.

o, wovon n und o auf kurzen Wellen sitzen, welche die Exzenter r, s und durch diese die Schubstangen d, d bewegen. Die Auslösung beider Stangen geschieht durch den Handhebel p und die Stange t, wie ohne Erklärung aus der Figur hervorgeht. Um die lebendige Kraft für einen neuen Schnitt zu sammeln, ist ebenfalls auf der Mittelwelle ein Schwungrad S angebracht.

Wenn die Scheren Arbeitsstücke zerteilen sollen, bei denen die zwei, an die Schneiden sich anlegenden Flächen nicht gerade sind, sondern krumm oder gebrochen, z. B. Bundstäbe, Winkeleisen, Fayotieisen etc., so muss man die Scherblätter entsprechend profilieren, damit sie das Arbeitsstück nicht verderben. Für runde Stäbe erhalten beide halbrunde Ausschnitte, für Winkeleisen bekommt das obere Blatt dreieckige Einschnitte, das untere dreieckige Erhöhungen u. s. w.⁵) (Fa§onierte Scheren). Hierher gehören auch die Drahtscheren²),

16

welche aus zwei runden Platten bestehen, die entweder an der Peripherie Einschnitte oder auf der Fläche durchgebohrte Löcher verschiedener Grösse haben. Der in den Einschnitten liegende, oder durch die Löcher gesteckte Draht wird abgeschert, wenn sich die Scheiben gegeneinander, z. B. durch Drehung, verschieben. Entweder dienen dazu Griffe wie bei den Zangen oder Scheren, oder auch ein Hebel. Besonders zweckmässig sind diese Werkzeuge zum Abschneiden der Stehbolzen, um deren vorstehende Enden auf gleiche Höhe zu bringen¹), Eine Konstruktion dieser Art von Scheren ist in nebenstehendem Holzschnitte (Fig. 290) zur Ansicht gebracht. Die runde Scheibe a liegt drehbar in einem runden Reifen des Gestelles gegen eine Rückwand als Gegenscheibe. Scheibe und Gegenscheibe besitzen korrespondierende Löcher 1, 2, 3, 4, 5 von verschiedener Grösse. Auf die Verlängerung b der Scheibe a drückt, wenn der Hebel cd in der Richtung des Pfeiles bewegt wird, das exzentrische Ende c dieses Hebels, hierdurch dreht sich die Scheibe a, um mit grosser Leichtigkeit einen, durch eine der vorhandenen Öffnungen gesteckten Draht sauber abzuscheren. Bei der Rückdrehung des Hebels zieht eine kleine Gelenkstange zwischen c und b die Scheibe a wieder in die Stellung, dass die Löcher der Scheibe mit denjenigen der Rückwand zusammenfallen.

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Tig. 290.

B. Lochwerkzeuge und Lochmaschinen.

Ein Lochwerkzeug kann als eine in sich zurückkehrende Schere betrachtet werden, bei welcher das eine Blatt an dem anderen so hinstreift, dass sie sich umhüllen. Es kommt hierbei, mit seltenen Ausnahmen, sodann die Schneide auf der ganzen Länge zugleich zum Angriffe. — Das eine Blatt verwandelt sich dadurch in ein stempelartiges Prisma, das andere in eine entsprechend durchlöcherte Scheibe.

Der prismatische Körper, der je nach seiner Verwendung Durchschlag, (Decoupoir, Emporte-piöce, Poinyon ä decouper, Punch) Ausschlageisen, Ausschlagpunzen, Durchbrechmeisel, Lochstempel, Schneidstempel, Drücker, Mönch heisst, wird über die, gewöhnlich durch einen Körner (S. 72) angedeutete Stelle des Arbeitsstückes gebracht und mit einem Hammer durchgeschlagen, oder durch eine machinale Vorrichtung durchgedrückt, so dass sich das abgetrennte Metallstück (Putzen, Decoupure, Döbouchure, Burr) vor demselben her in die Unterlagscheibe (Lochring, Lochscheibe, Matritze, Peryoir, Bolster) — wozu sehr häufig auch das Loch auf der Ambossbahn dient — schiebt.

Im ersteren Fall wird der Durchschlag entweder, namentlich wenn er klein ist, mit der Hand gehalten, und heisst dann Handdurchsch 1 ag, wenn er auf glühendem Metalle, und Bankdurchschlag, wenn er auf kaltem Metalle gebraucht wird. Die Gestalt desselben geht aus Fig. 291 hervor. Der Hauptkörper a muss so dick sein, dass man ihn bequem in der Hand halten kann und dass bei kleinen Durchschlägen kein Prellen entsteht, während die Aufsetzfläche b die Grösse und die Form des zu erzeugenden Loches besitzt (runde, viereckige, flache u. s. w. Durchschläge). Oder derselbe wird mit einem Stiele ⁶ versehen wie bei dem Setzhammer S. 160 (Stieldurchschlag). Die zu dem Durchschlage gehörende Lochscheibe (Fig. 291) ist eine stählerne, oder eiserne mit Stahl belegte, Platte, welche gewöhnlich eine grössere Anzahl Löcher von verschiedener Grösse und Gestalt — den vorhandenen Durchschlägen entsprechend — enthält, die sich nach unten erweitern, um die Putzen bequem durchzulassen. — Beim Durchschlagen sehr dünner Bleche kann man sich statt der Lochscheibe auch einer Unterlage aus einer Legierung von Blei und Zinn bedienen, in welche die Putzen eingedrückt werden. — Wenn der scharfe Rand der Lochscheibe mit dem Rande des Durchschlages wie bei einer Schere Zusammenwirken soll, so müssen die Dimensionen beider Teile gleich oder fast gleich (S. 224) sein. Infolgedessen muss das Aufsetzen des Durchschlages auch genau über dem Loche erfolgen, was aber, wegen der Undurchsichtigkeit des Materials, nur durch eine besondere Führung des Durchschlages schnell und sicher möglich ist. In der einfachsten Ausführung und für den Gebrauch mit dem Hammer bestimmt, gleicht das zu dieser Führung bestimmte Gerät dann dem in Fig. 222 S. 175 dargestellten Schlagwerke, nur mit dem Unterschiede, dass bei C der Lochstempel und bei D die Lochscheibe eingesetzt ist.

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Fig. 291.

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Gewöhnlich werden jedoch die Durchschläge, welche in Führungen gehen, nicht mehr durch Hammerschläge, sondern durch machinale Organe in Bewegung gesetzt. Dadurch entsteht die Durchbruchmaschine¹) (Durchschnitt, Durchstoss, Lochmaschine, Loch werk, Decoupoir, Coupoir, Machine ä percer, M. ä decouper, M. ä poinconner, M. ä deboucher, Punching machine, Cutting machine), welche wegen der ausserordentlich mannigfaltigen Anwendung in den verschiedensten Grössen und Konstruktionen ausgeführt wird. — Da als Bewegungsart des Lochstempels in vielen Fällen die stossartige, in anderen aber die drückende beliebt wird, so sind nicht nur die S. 167 beschriebenen Stossapparate, sondern auch die Druckwerke, Exzenterscheiben und Pressen S. 169 mit wenig Abänderungen sämtlich für Durchbruchmaschinen in Anwendung. Um bei Lochstempeln auch die S. 234 hervorgehobenen Vorteile zu erlangen, ist der Vorschlag beachtenswert, den Stempel an seiner Aufsetzfläche nach einer Spiralfläche zu gestalten⁷ 8).

Fig. 292.

Für kleinere, mit der Hand betriebene Durchschnitte findet namentlich die Schraube in der Anordnung, wie Fig. 292 zeigt, Verwendung, wobei dann der Lochstempel in den Schieber D und die Matrize durch die vier Schrauben in dem darunter liegenden Teile gehalten wird. — In vielen Fällen ist das Gestell einseitig ausgeführt, um den Raum um den Stempel frei zu machen. — Zur Hervorbringung eines sehr grossen Druckes mit der Hand, also um z. B. dicke Kesseloder Brückenbleche zu lochen, ist die neben gezeichnete Verbindung der Schraube mit dem Kniehebel, Fig. 292⁹) sehr empfehlenswert und gebräuch-

lieh. In einem Hohlraum des Gestelles AB liegen die beiden Hebel ab und cd, welche ein Kniehebelsystem bilden, das sich oben gegen das Stück A stützt und, bei der Annäherung der Hebelarme a und c, den Stempel C vor sich her schiebt. Die bei m und d eingelegten Zapfen und Ringe halten die Hebel fest und sichern sie gegen Verschiebung. Die Matrize D liegt in dem unteren Gestellstücke B und kann, wie auch der Stempel, ausgewechselt werden. Die Annäherung der Hebel ab und cd bewirkt die Schraube S, welche ein linkes und ein rechtes Gewinde trägt, deren Muttern scharnierartig drehbar mit den Hebeln verbunden sind. Vermittelst eines Schlüssels oder Handrades, das bei e aufgesteckt wird, erhält S eine kraftvolle Drehung.

Ein sehr oft angewendetes Druckmittel für den Durchschnitt ist auch der Hebel, sowohl in einarmiger als zweiarmiger, in einfacher und kombinierter Ausführung [H e beldurchschnitt]J), wie bei den Scheren.

Als Beispiel dieser Art Durchbruchmaschine ist in Fig. 293 eine Lochmaschine grösster Gattung, zum Lochen schwerer Bleche, eiserner Träger u. s. w. geeignet²), vor Augen geführt. Der bei a sichtbare Lochstempel sitzt in einem Schieber b, welcher an dem kurzen Arme cd des Hebels ede hängt und durch

Hebung des langen Hebelarmes de niedergestossen wird, wenn ein Stahl keil bei k zwischen Hebel und Stempel eingeschoben ^ ist. Die Hebung von de wird hervorgebracht durch den Dau-men h, welcher auf einer kurzen |1 Welle sitzt, die durch das Zahn-S-H!l rad m und das Trieb n, von J/i einer zweiten Welle aus Drehung M erhält. Ein Schwungrad S, wel-gr ches beim Leergang eine Quantität lebendige Kraft aufsammelt, giebt dieselbe im Augenblicke, wo der Stempel auf’stösst, ab und fördert dadurch die Lochung wesentlich. Erwähnenswert ist noch, dass zur Verminderung der Reibung, der Daumen h am Ende eine Friktionsrolle und der Hebel bei e eine glatte Stahllage erhält, gegen welche jene Rolle wirkt.

Eine nähere Betrachtung der S. 236 erörterten Vorrichtungen zur Bewegung der Scherenblätter ergiebt leicht die Anwendung derselben Vorrichtungen zur Bewegung des Lochstempels. — Die hydraulische Presse ist als Druckmittel häufig zur Anwendung gekommen³). — Mancherlei Anordnungen der Durchbruchmaschiuen sind hervorgerufen durch ihre besonderen Bestimmungen. Namentlich sind sie in allen Fällen mit einem Schaltwerke zum selbständigen Vorschieben des Arbeitsstückes versehen, wenn eine grosse Anzahl Ausschnitte in grosser Regelmässigkeit aufeinander folgen sollen, z. B. bei der Anfertigung der runden Metallplatten, aus denen die Münzen geprägt, Kleiderknöpfe u. dgl. angefertigt werden, der Plättchen zur Herstellung der Stahlfedern, mancher Kettenglieder, Messer und Scherklingen, vielerlei Bestandtheile an Lampen, an Schlössern u. s. \\\, der oft zierlich durchbrochenen Bleche für Klempnerarbeiten,

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Fig. 293.

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l) Dinglers Journ. 178, 14. — Deutsch. Ind.-Zeitg. 1865 S. 397. — 2) Petzoldt,

9) Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1864 S. 221. — Dinglers Journ. 172, 6; 175, 95; 178, 14; 240, 159. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1866 S. 707; 1867 S. 785. — Hütte, 1868 Taf. 32 b.

Fabrikation von Eisenbahnmaterial S. 74 Taf. XVI.

der Siebbleche, Darrbleche, beim Lochen von Brücken- und Kesselblechen, Aus-stossen der Sägezähne u. s. w. In solchen Fällen ist es dann oft erwünscht, mehrere Stempel gleichzeitig von einer Betriebswelle aus in Thätigkeit zu setzen, und eine Anordnung zu treffen, dass die gestossenen Löcher nach bestimmten Mustern entstehen¹⁰). — Mitunter sind die Lochmaschinen so eingerichtet, dass sich zwei Stempel ineinander bewegen, um mittelst des zweiten Stempels aus dem durch den ersten Stempel ausgestossenen Putzen noch eine Öffnung aus-zustossen²). So werden z. B. zur Anfertigung sechseckiger Schraubenmuttern aus Stangen, deren Dicke gleich der Höhe der Mutter ist, Putzen als kurze sechseckige Prismen ausgestossen, in welchen ein runder Stempel, der sich in dem sechseckigen niederschiebt, die Löcher zur Aufnahme der Gewinde hervorbringt. Durchlöcherte Scheiben, z. B. Blechknöpfe mit Löchern, Uhrkettenglieder etc. werden auf solche Weise mit einem Male fertig hergestellt.

Die Gleichartigkeit der Aufgaben einer Schere und Lochmaschine, der häufig eintretende Fall, dass beide Maschinen unmittelbar hintereinander bei einem Arbeitsstücke zur Verwendung kommen und die für den Betrieb des Werkzeuges übereinstimmende Bewegungsvorrichtung legen es nahe, diese beiden Maschinen mit einander so zu vereinigen, dass sie durch einen Antrieb in Thätigkeit gesetzt werden. Man hat deshalb sowohl Hebel- als Parallelscheren mit Durchschnitten verbunden. Da aber die Vereinigung einer Parallelschere mit einem Durchschnitte die gebräuchlichste Konstruktion dieser kombinierten Scher- und Lochmaschinen³) ist, so mag die Beschreibung zweier zweckmässiger Anordnungen hier genügen.

Die eine in Fig. 294 dargestellte Maschine dieser Art ist für den Handbetrieb eingerichtet und besitzt einen zusammengesetzten Hebel als Druckmittel. Man sieht bei A die Schere und bei B den Durchschnitt mit der Froschplatte. Sowohl das bewegliche obere Scherblatt als der Druckstempel sitzen an Schiebern, welche mit zwei Bügeln a und b an den Hebeln cd hängen, wf Jeder Hebel erhält bei c seinen ®i||

A.

Fig. 294.

Drehpunkt und bei d einen verzahnten Bogen. Zwischen diesen verzahnten Bögen befindet sich nun ein Zahnrad e, welches in beide Zahnradsegmente eingreift und durch längere Hebelarme ef gedreht wird, so dass beim Niedergange des rechts gezeichneten Armes das Scherblatt nieder und der Lochstempel in die Höhe geht und umgekehrt, Die Anbringung zweier solcher Hebelarme gestattet nicht nur ein Arbeiten an beiden Seiten, sondern bewirkt auch eine Ausgleichung der toten Last, da der eine Arm das Gegengewicht zum anderen bildet.

In Fig. 295 und 296 ist dagegen eine kombinierte Scher- und Lochmaschine gezeichnet, wie sie gewöhnlich für starke Bleche konstruiert werden.

Fig. 295 stellt die Vorderansicht, Fig. 296 einen Vertikalschnitt dar. Das bewegliche Scherblatt a oder der Lochstempel b sitzen an den Schiebern c und d, welche eine Prismenführung haben und durch die Welle e auf- und niederbewegt werden. Zu dem Zwecke besitzt diese Welle an beiden Enden Zapfen o und i, welche exzentrisch, d. h. um den halben Schieberweg vom Wellenmittelpunkte, und gegen einander um 180° gestellt sind. Diese Zapfen gehen durch ein Gleitstück s (Stein, in der Nebenfigur gezeichnet), welcher in einem horizontalen Schlitz der Schieberrückwand hin- und hergleitet, und die Bewegung auf den Schieber überträgt. Die Welle e besitzt in der Mitte ein Zahnrad m,

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Fig. 295.

Fig. 290.

iniwelches das Trieb n eingreift, das auf der Welle qr sitzt, die endlich von der Riemenscheibe f in Umdrehung versetzt wird. Zwei Schwungräder dienen zu bekanntem Zwecke. Die Schere a steht im Grundrisse in einem Winkel von 45° gegen die horizontale Mittellinie der Maschine, wodurch der Raum nach beiden Seiten rechtwinkelig zur Schere vollständig frei wird, so dass die längsten Stangen und schmale Platten ohne Hindernisse durchschnitten werden können. — Um Schere und Lochstempel ohne Stillstand der Maschine schnell auszurücken, wird entweder ein Keil zwischen Stein und Schlitten eingelegt, der gelöst werden kann oder es wird die untere Lagerhälfte zum Wegziehen eingerichtet.

In Bezug auf die Bestimmung der Leistung und des Arbeitsverbrauches an Scheren und Lochmaschinen sind bereits S. 225 die maassgebenden Faktoren im allgemeinen angegeben. Als Leistung der abscherenden Werkzeuge ist offenbar die Grösse der, mit einer bestimmten Kraft während einer bestimmten Zeit, abgetrennten Fläche, und als Gesamt-Arbeitsverbrauch N die Summe der Bewegungsarbeit Nj und der Nutzarbeit *N₀, also

n=n;+ n₂

zu bestimmen. — Nach den Ermittelungen von Hartig¹¹) lässt sich für Parallelscheren und Lochmaschinen die Bewegungsarbeit in Pferdestärken aus-drücken, durch die Formel:

N, =0,1

nd²

1 000000

wo d die Blechdicke und n die Anzahl der Schnitte in der Stunde ist. — Für die Nutzbarkeit gilt sodann die Formel:

N₂ = 3,71 Fa

wo F die stündliche Schnittfläche in qm und n der vArbeitsverbrauch pro qmm Schnittfläche angiebt. Zur weiteren Berechnung möge folgende Tabelle dienen:

40 mm

Blechdicke

10

20

30

Zahl der Schnitte pro Min.

Leergangsarbeit Arbeitsverbrauch

Wird z. B. Blech von 30 mm Dicke gelocht mit einem Stempel von 35 mm Durchmesser d und 8,3 Schnitten pro Minute, so ist

N = 0,55 + 3,71 . 1,045.6,685 = 0,55 + 4,18 == 4,73.

Die Geschwindigkeit der Scheren und Lochstempel ist für Eisen auf 15 bis 20 mm pro Sekunde anzuordnen.

10

9,2

8,3

7,5

Nt = 0,16    0,32    0,55    0,82

a = 0,395    0,540    0,685    0,830 m kg

II. Von den schneidenden Werkzeugen und Werkzeugmaschinen x).

A. Meissei, Abschrot, Auf hauer, Stichel, Stemm- und Steclizeug, Aushauer,

Dübeleisen, Messer.

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Unter Meissei (Ciseau, CJiisel) im engeren Sinne versteht man ein keilförmiges Werkzeug, welches in der Regel durch Hammerschläge mitunter auch nur durch den Druck der Hand in das Material eingetrieben wird, um durch Wegnahme von Spänen, Oberflächen von Körpern zu bearbeiten (Schroten, Abschroten, Buriner, Chipping), durch einfaches Eintreiben Stücke abzutrennen, zu spalten, Einschnitte zu machen, Öffnungen und Rinnen einzuhauen u. s. w. — Die grosse Mannigfaltigkeit dieser Arbeiten und die Verschiedenartigkeit des Materials fordern in dem ganzen Arbeitsapparate demnach eine grosse Zahl, sowohl in Grösse und Gestalt als auch in der Zuschärfung und Gebrauchsart verschiedener Meissei.

Fig. 297.

Der gewöhnliche Meissei des Metallarbeiters bildet ein sechs- oder achtkantiges Stahlprisma (Fig. 297) das an einem Ende schlank nach einem Winkel von 15 bis 30 Grad ausgeschmiedet und mit einer Schneide a versehen ist, die einen Winkel von 45 bis 70 Grad bildet und durch Anschleifen von beiden Seiten her erzeugt wird. In der Regel ist die Schneidekante geradlinig (Gerader Meissei, Flachmeis sei, Burin, Chipping chisel) und ebenso lang oder länger als das Prisma dick (Fig. 297B). Hat der Meissei eine schmale

1) Hart, Werkzeugmasch., Heidelberg 1874. — Karmarsch, Katalog, Hannover 1870.

Hesse, Werkzeugmaschinen auf der Wiener Ausstellung, Leipzig 1874.

—    Hartig, Leistung und Arbeitsverbrauch der Werkzeugmaschinen, Leipzig 1873. — Holzapffel, Turning and mechanical manipulation. London 1843, 1846, 1850; Deutsch von C. Hartmann, Weimar 1856.

—    Hartmann, Werkzeugmaschinen auf der Weltausstellung in Chicago. Berlin 1894. — Pechan, Werkzeuge und Werkzeugmaschinen auf der Weltausstellung in Chicago. Wien 1894.

—    Elfes Arbeitsmethode im Maschinenbau. Berlin 1896.

Schneide (Fig. 297 C) so dient er namentlich zum Aushauen von Nuten, Furchen u. s. w. und heisst Kreuzmeissei, (Bec d’äne, Gross-cutting chisel, Groover). — In manchen Fällen wird die Schneide nach einem Bogen gekrümmt (Fig. 297D), weil sie dann besser eindringt (Halbrunder Meissei). Zum Ausarbeiten halbrunder etc. Furchen erhält der Meissei ebenfalls halbrunde etc. Rinnen, sodass die Schneide in einer Ebene rechtwinklig zur Achse des Werkzeuges gebogen ist (Fig. 29 7E; Halbmond meissei, gebogener Meissei, Gouge, Holloiv chisel). — Die Länge der Meissei, die höchst verschieden ist und sich nach der vorliegenden Arbeit richtet, überschreitet, wenn die Meissei mit der Hand gehalten werden (Kaltmeisse 1, Bankmeissei), selten 250mm und ihre Breite nicht 36 mm. — Zum Abhauen (Abschroten) von Eisenstücken bedient man sich ebenfalls des Meisseis und zwar in zweierlei Weise. Entweder steckt der Meissei, wie der Setzhammer (S. 173) auf einem Stiele (Stielmeis sei), wird auf das Arbeitsstück gesetzt und mit dem Hammer eingetrieben, oder man legt das Arbeitsstück auf den die Schneide a nach oben kehrenden Meissei (Fig. 298) der mit einem Zapfen d in das Loch der Ambossbahn gesteckt wird, und schlägt mit einem Hammer auf dasselbe. In dieser Aufstellung heisst der Meissei Abschrot, :::::: ^ (Tranche, Anvil-chisel). Mitunter, z. B. bei Nagelschmieden, befindet sich der Abschrot als selbständiges Werkzeug neben dem Ambosse wie das Sperrhorn in den Ambosstock eingesetzt (Blockmeissei, Stockmeissei, Nagelschrot, Hauer, Tranchet, Nail-smiths chisel) und mit einer Vorrichtung versehen, welche das Abhauen gleich langer Stücke unterstützt (Anschlag). Diese besteht in einem rechtwinklig aufwärts gebogenen Eisenstücke bc, das quer durch den Abschrot geht und in beliebiger Entfernung festgekeilt werden kann. Beim Gebrauche des Abschrotes und des Stielmeisseis ist zu bemerken, dass man, um die Schneide nicht zu verletzen, das Eisen gewöhnlich nicht ganz durchhaut, sondern eine dünne Verbindung lässt, und die vollständige Trennung durch Umbiegen bewirkt.

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Fig. 298.

Dass diese auf heissem Eisen ge-

Treibt man den Meissei ganz durch das Metall, (welches dann über einem Loche liegt), so wird letzteres durchlöchert, ohne dass Material weggenommen, also eine bemerkenswerte Schwächung veranlasst wird. Man bedient sich daher dieses Verfahrens (Aufhauen) sehr oft zur Erzeugung von Löchern in glühendem Eisen, die nachher durch eingetriebene Dorne ausgebildet werden (Auftreiben), z. B. Löchern in Hämmern, Stielmeisseln etc. zur Aufnahme des Stieles, Schlitzen in Zangen, Keillöchern an manchen Maschinenteilen u.s. w. Um in diesem Falle das Eindringen des Stielmeissels (Aufhauer, Langue de carpe, Cutting chisel) zu erleichtern, macht man die Schneide oft bogenförmig und den Meissei recht schlank, brauchten Werkzeuge ebenfalls wie der Durchschlag nach jedem Gebrauche in kaltem Wasser abgekühlt werden müssen, mag noch angedeutet sein.

Wenn von Metallstücken kleine Teile mit grosser Sicherheit in Bezug auf ihre Begrenzung, und mit Behutsamkeit fortzunehmeu sind, z. B. beim Gravieren, Stempelschneiden, Ziselieren etc., so muss der unsichere Schlag des Hammers durch den sicheren Druck der Hand ersetzt und der Meissei klein und doch geschickt zum Anfassen gemacht werden. Solche Meissei, welche dann Stichel, Grabstichel, Zeiger, Burin, Graver ISculper, Scooper, Scorper) heissen, werden, weil die Form ihrer Schneiden sehr verschieden gestaltet sein muss, aus Stahlstäbchen von verschiedenen Querschnitten und etwa 88—100 mm Länge durch Anschleifen von Facetten hergestellt und mit einem bequem in der Hand liegenden hölzernen Hefte h versehen, wie Fig. 299 zeigt.

Die schräge Fläche ab des Stichels, welche durch das Anschleifen entsteht, heisst das Schild oder die Kappe (Face, Cannel) und die Fläche oder Kantea c, welche mit der Kante die Schneide bildet, die Bahn (Ventre). Der Winkel, unter dem Bahn und Kappe zusammen treten, ist den Umständen angemessen, sehr verschieden und misst 30 bis 90 Grad. Je nach dem Querschnitte und der Gestalt der Schneide erhalten die Stichel verschiedene Verwendung und Namen. Die gebräuchlichsten sind folgende:

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Fig. 299.

Fig. 299 1. Grabstichel (Burin, Grciver). Querschnitt quadratisch oder rautenförmig. Die Bahn ist eine Kante, und die Schneide eine von 3 geraden Flächen gebildete Spitze.

„    „    2. Messerzeiger (Ongeltte, Knife-groover), Querschnitt ein gleich-

scbenkeliges Dreieck. Die Bahn einer Kante, also die Schneide eine scharfe Spttze.

.,    „    3.    Dreieckiger Stichel (Cant-chisel).    Querschnitt, ein niedriges, gleichschenkeliges Dreieck. Die    Bahn entweder eine

Kante oder eine Fläche, die Schneide also eine Spitze, oder eine gerade Linie.

„    „    4.    Spitzstichel (Burin ä ventre convex,    Spit-sticlcer). Unter

scheidet sich vom Messerzeiger nur durch die etwas ausgebauchten Seiten.

,,    „    5.    Flach Stichel (Echoppe plate, Flat    sculper). Querschnitt

trapezförmig. Bahn die breite Seite. Schneide geradlinig.

„    „    6.    Boltstichei (Echoppe ronde, Round    sculper). Querschnitt

trapezförmig mit einer bogenförmigen Seite als Bahn. Schneide scharf bogenförmig.

„    „    7. Rundstichel. Querschnitt ein Kreis. Schneide also bogen

förmig.

„    „    8.    Ovalstichel (Stag-foot graver). Querschnitt elliptisch    mit

der grossen Achse nach oben gerichtet. Schneide daher scharf bogenförmig.

„    „    9.    Faden stic hei. Querschnitt flach viereckig. Die Bahn    eine

Seite, die der Länge nach gefurcht ist. Schneide sägezähn-artig.

In einzelnen Fällen finden die Stichel auch Anwendung in der Holzverarbeitung, z. B. Xylographie, weil die Arbeiten auf sehr hartem Holze mit derselben Sicherheit und Feinheit ausgeführt werden müssen, wie die Gravierarbeiten auf Metall.

Der Meissei des Holzarbeiters (Holzmeissel, Beitel, Eisen, Stemm-und Stechzeug) ist, wenn auch im Prinzip ganz und im Zwecke auch fast vollständig mit dem des Metallarbeiters übereinstimmend, infolge der Beschaffenheit des zu    bearbeitenden Materials in der Konstruktion von demselben    ab

weichend. Die geringere Widerstandsfähigkeit des Holzes lässt zunächst eineu viel kleineren Schneidwinkel zu, indem derselbe mitunter nur 18 Grad beträgt und zwischen 18 und 35 Grad schwankt. Aus demselben Grunde kann die Querschnittsfläche des Meisseis kleiner, er selbst also dünner und schlanker sein, was das tiefere Eindringen nicht nur begünstigt, sondern das Werkzeug selbst auch leichter macht. — Es besteht daher der Holzmeissel (Fig. 300) gewöhnlich aus einer eisernen Klinge a, welche an einem Ende mit einem Stablstück belegt ist, das zur Schneide c d ausgebildet wird, und an dem oberen Ende eine Verlängerung zur Aufnahme eines hölzernen Heftes b besitzt. Diese

Verlängerung ist entweder eine spitzige Angel (Fig. 300 A) die in das Heft eingesteckt wird, oder, bei grossen Meissein, kegelartiges Rohr (Douille, Socket), welches das ebenfalls kegelartig endende Heft aufnimmt (Roh r meissei). — Die Zuschärfung ist entweder einseitig, d. h. durch eine angeschliffene Facette

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Fig. 300.

hervorgebracht, oder-zweiseitig, so dass der Längenquerschnitt des Meisseis ein sehr schlankes gleichschenkeliges Dreieck bildet. Da hierbei die Schneidkante entweder rechtwinklig oder schief zur Werkzeugachse steht, geradlinig, krummlinig oder aus gebrochenen Linien gebildet sein muss, und da die Meissei in verschiedenen Grössen vorhanden sind, so giebt es in den Werkstätten der Holzarbeiter eine grosse Zahl dieses wichtigen Werkzeuges, welche, wenn sie in Aufeinanderfolge der Grösse einer Gattung angehören, einen Satz bilden.

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eine Länge von 120 bis

1.    Fig. 300 A. Der Stechbeitel (Ciseau, Chisel) hat eine Klinge 3 bis 75 mm Breite und — in neuem Zustande 230 mm. Die geradlinige Schneide steht rechtwinklig zur Werkzeugachse und wird durch einseitiges Anschleifen gebildet, so dass der Zuschärfungswinkel 18 bis 35 Grad beträgt. — Während der Stechbeitel der Zimmerleute, und namentlich der Schiffszimmerleute, oft sehr gross sein muss, bis 127 mm Breite und 510 mm Länge, ist der Stechbeitel der Formschneider (Flacheisen) nur 1,5 bis 6 mm breit.

2.    Der Lochbeitel (Bec d’äne, Bedane, Mortis chisel; Fig. 300 B) ist ein schmaler, 1,5 bis 25 mm breiter, aber der erforderlichen Widerstandsfähigkeit wegen, sehr dicker Stechbeitel, mit einem Zuschärfungswinkel von 25 bis 35 Grad. Derselbe wird häufig als Rohr-Lochbeitel konstruiert.

3.    Der Kantbeitel (Cant chisel), der Wagenbauer ist ein Stechbeitel, welcher an der Facettenseite zur Verstärkung eine Rippe besitzt, so dass der Querschnitt fünfeckig erscheint. Diese Verstärkung macht ihn geeignet zum Gebrauch als Lochbeitel in tiefen schmalen Öffnungen, wie sie beim Wagenbau so oft Vorkommen.

4.    Das Stemmeisen (Fermoir, Two bevelled chisel; Fig. 300 C) unterscheidet sich von dem Stechbeitel nur dadurch, dass die Schneide durch das Anschleifen der beiden flachen Seiten der Klinge gebildet wird, und zwar entweder durch ebene oder schwach konkave Flächen.

5.    Das Balleisen (Fermoir neron, F. ä nez rond, Skew chisel; Fig. 300 D) ist ein Stemmeisen mit einer Schneide, welche nicht rechtwinkelig zur Achse steht, sondern unter einem Winkel von 30 bis 40 Grad. Dadurch gewinnt dieser Beitel nicht nur den Vorteil des reduzierten Winkels, sondern erhält auch eine spitzwinklige Ecke, welche sehr geeignet ist zur Ausbildung scharfer Kanten etc. Ganz besonders wichtig ist dieser Meissei für den Holzdrechsler (Drehmeissei, Ciseau ä planer, Plane, Turning chisel), weil die Schneide sehr günstig gegen die Holzfasern gestellt werden kann, und weil sich dadurch sehr glatte Oberflächen hervorbringen lassen (Sch licht meissei). — Bei den deutschen Drehmeissein (Fig. 300 E) ist die Klinge mitunter hinter der Schneide schmäler, also etwas eingezogen, wodurch die eine Ecke c besonders spitz wird; bei den englischen findet diese Zusammensetzung nicht statt

(Fig. 300 D).

Zu der Gattung der Stemmeisen ist noch zu rechnen: das Flacheisen der Bildhauer, sowohl gerade als aufgeworfen, d. h. am Ende aufgebogen, um in Vertiefungen zu arbeiten; das Schlageisen der Formschneider, ein kurzes Stemmeisen ohne Heft, welches in Druckformen eingetrieben wird, um Furchen zu erzeugen; das Grundeisen (Feltiereisen, Pousse avant, Dogleg-cJiisel) der Formschneider, eine kleine flache Schaufel, die an einem gekröpften Stiel sitzt, und die Bestimmung hat, den Grund zwischen den Erhabenheiten der Form (Tapeten-, Kattun- u. s. w. Druckformen) zu ebenen; das Anschlageisen (Kreuzmeissei, Holt cJiisel) der Schlosser, bestehend aus einem Stäbchen von 130 bis 150 mm Länge, an dessen Enden zwei einander gegenüber und rechtwinkelig zu dem Stäbchen stehende kleine, etwa 36 mm lange und 6 mm breite, Meissei sitzen, wovon der eine mit der Schneide parallel zu dem Stäbchen, der andere rechtwinklig dazu steht. Dieser Kreuz-meissel dient namentlich dazu, Löcher in Thüren etc. zum Einstecken der Schlösser einzustemmen.

6. Das Hohleisen (Gouge, Gouge; Fig. 300 F) ist ein Stechbeitel mit rinnenförmiger Klinge zum Ausarbeiten von Vertiefungen, Rinnen etc. Die Zuschärfung erfolgt in der Regel, des leichteren Anschleifens wegen, von aussen nach innen. Die Krümmung wird je nach dem Bedürfnisse von einem kleineren oder grösseren Krümmungshalbmesser (flache Hohleisen) erzeugt. Die Dimensionen stimmen mit denjenigen des Stechbeitels überein. — Bei den Drechslern findet das Hohleisen unter dem Namen Röhre (Drehröhre, Hohl meissei, Sch rot meissei, Gouge, Turning gouge) zur ersten Bearbeitung des Holzstückes auf der Drehbank, zum Drehen aus dem Rohen (Schroten), die ausgedehnteste Verwendung. Damit die Schneide nicht mit der ganzen Länge auf einmal angreift, so ist dieselbe in eine Ebene gelegt, welche die Werkzeugachse schief schneidet, wodurch die mittlere Partie in der Scheide vorzustehen kommt (Fig. 300 G). Deutsche Röhren sind von innen nach aussen, englische von aussen nach innen zugeschärft. — Die Zimmerleute ziehen Hohlmeissel, welche nach Art der Drehröhren angeschliffen sind, ebenfalls vor. — Für manche Arbeiten des Bildhauers, Holzschneiders, Formstechers etc. ist es zweckmässig, die Hohleisen der ganzen Länge nach etwas zu biegen (krumme, gebogene Hohleisen), oder nur am Ende aufzubiegen (aufgeworfene Hohleisen) oder das Ende stark abwärts zu krümmen (übergeworfene Hohleisen).

7. Der Geissfuss (Burin ä bois, Carrelet, Gouge triangulaire, Corner chisel, JParting tool), wird ein Meissei genannt, der zwei Schneiden besitzt, die in einer rechtwinklig oder schiefwinklig zur Werkzeugachse stehenden Ebene unter 45, 60 oder 90 Grad gegen einander geneigt sind. (Fig. 278 A, S. 230). Derselbe eignet sich zum Ausarbeiten winkeliger Höhlungen, Furchen etc. und zur Erzeugung des vertieften Ganges einer hölzernen Schraube, bildet daher ein wichtiges Werkzeug für den Bildhauer etc und das schneidende Organ des später zu erwähnenden Schneidzeuges für die Herstellung hölzerner Schrauben.

8. Endlich ist noch das Viereisen (Gouge earree) zu erwähnen, welches aus drei rechtwinklig zusammenstossenden Schneiden |_[ besteht und nament-lieh von Wagenbauern und in Stemm-Maschinen zum Ausstemmen viereckiger Löcher benutzt wird.

Zu den meisseiartigen Werkzeugen sind auch diejenigen zu rechnen, welche aus Blech oder dünnen Holzplatten Scheiben von verschiedener Gestalt (rund, sternförmig, rosettenförmig etc.) auszuhauen oder auszuschlagen bestimmt sind.

—    Dazu gehören die Hauer (Aushauer, Emporte-piöce creux, Hollow punch) der Klempner, die Ausschlageisen der Flittermacher und das Dippeloder Dübeleisen der Böttcher. Die Plauer und Ausschlageisen (Fig. 301 A) sind Stahlstücke von der Form des Durchschlages, welche an der unteren Seite ausgehöhlt sind und scharfeSchneiden ab von der gewünschten Figur besitzen.

—    Das Dübeleisen (Fig. 301 B) ist ein konisches Stahlstück a oder ein

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Fig. 301.

an der Schneide verstähltes oder eingesetztes Eisenstück, welches in der Längenrichtung cylin-drisch hohl und an der oberen Kante a angeschärft ist. Es wird gebraucht zur Anfertigung der Holzdübel, indem man roh vorbereitete Holzstücke von oben her durchschlägt. Um verschieden grosse Eisen dieser Art immer zur Pfand zu haben, sitzen in der Regel mehrere derselben auf einer Eisenstange b b, die mit zwei Angeln c und d in einem Holzklotze befestigt ist. — Die Ausschlagei sen (Emporte-piöce, Punch) für die Anfertigung der Füttern enthalten innerhalb der Schneiden oft noch Gravierungen, welche den Füttern zugleich Zeichnungen aufdrücken, und bekommen dann verschiedene von den Zeichnungen abgeleitete Benennungen: Scheibcheneisen, Knopfeisen, Röscheneisen, Blümcheneisen, Birneisen, Wanzeneisen u. s. w.

Endlich gehören zu den meisseiartigen Werkzeugen die Messer der Holzarbeiter, welche sich in der gewöhnlichen Form (Schnitzer, Couteau, Whittle) von den bekannten Tischmessern nur dadurch unterscheiden, dass sie kürzer, bedeutend stärker und mit einem grösseren Schneidwinkel versehen sind. Zur Ausübung eines starken Druckes steckt man sie oft (Fig. 302 A) in einen

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Fig. 302.

Das Stöckchenmesser der

langen Stiel a b, dessen Ende b auf die Schulter gelegt wTird. Um das ^ Messer bequem mit beiden Händen fassen und daher kräftig vorziehen zu können, ist es (Fig. 302 B) mit zwei Handgriffen h h versehen, welche auf Angeln befestigt sind, die rechtwinklig an den zwei Verlängerungen a c und b d des Messers sitzen. Dieses Messer (Zugmesser, Ziehmesser, Reifmesser, auch Schnittmesser, Plane, Drawiny-knife) hat entweder eine gerade Klinge (Geradeisen) oder eine gebogene (Krummeisen) zum Arbeiten auf konvexen und konkaven Flächen. Zu diesen letzteren gehören speziell die Schabeisen (Rund-schaber) der Böttcher zum Wegschneiden der vorstehenden Kanten an den Fassdauben im Innern der Fässer etc.

Wagner ist ein dem Zugmesser ähnliches Werkzeug; es besteht aus zwei Griffen mit einer Verbindungsstange, in deren Mitte sich ein schmalschneidiges, 24 bis 50 mm breites, Messer (Stückchen) befindet, das mit einer Druckschraube festgehalten wird, also auch ausgelöst werden kann. — Um Schnitte parallel einer Kante in Holz zu machen, ist ein Werkzeug anwendbar, welches die Einrichtung eines Streichmaasses, Fig. 77 S. 73, aber statt der Reissnadel eine Schneide besitzt (Schneidmodell Trusquin ä lame, Cutting gauge).

¹

Zeitsclir. d. V. d. Ing. 1888 S. 941. — Dinglers Journ. 271, 439. — ²) Eifee, Moderne Arbeitsmethoden im Maschinenbau. Berlin 1896.    3) Dinglers Journ. 250, 257.

²

Ztschr. d. V. d. Ing. 1888 S. 74, 97. — 2) Hauer, Hüttenwesensmasch. — Wiehe, Maschinenbaumaterialien, Bd. 2 S. 420. — Techn. Wörterb. Bd. 7.

³

Masch.-Konstr. 1872 S. 84; 1878 S. 75. — Engineering 1881 S. 210. — Dinglers Journ. 228, 18; 245, 473; 248, 470; 258, 203.

⁴

Deutscher Bericht der Wiener Ausstellung, Gruppe XIII. 2. Sektion S. 75. — Dinglers Journ. 286, 22; 287, 103.

Dinglers Journ. 165, 99.

⁵

Dinglers Journ. 195, 298. — 2) Mitt. des Hann. Gew.-Ver. 1857 S. 150; 1861 S. 237. — Polyt. Zentr. 1862 S. 247; 1869 S. 1480. — Dinglers Journ. 168, 174. — Deutsch. Gevv.-Ztg. 1858 S. 275; 1862 S. 34.

v. Hoyer Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁶

Dinglers Journ. 182, S. 83. — Deutsch. Bericht über die Wiener Ausstellung, Gruppe XIII, Sektion II, S. 70.

⁷

Hütte, 1862 T. 12 ab; 1868 T. 10. — Wiebe, Skizzenb. 1867 Heft 6. -- Publ. ind.

⁸

1872 S. 525; 1880 S. 271. — Rev. ind. 1877 S. 35/81; 1878 S. 203; 1881 S. 315; 1883

⁹

S. 218. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1865 S. 290; 1891 S 417; 1892 S. 1038. — Dinglers Journ. 137, 245; 148, 19; 170, 29; 174, 14; 199, 439; 224, 350, 369; 227, 29; 229, 564; 259, 11; 268, 351; 271, 440; 272, 272; 274, 569; 280, 30; 298, 145.— ») Dinglers Journ. 176, 437. — Deutsch. Gew.-Zeitg. 1865 S. 93. — 3) Dinglers Journ. 228, 494; 235, 419.

¹⁰

Polyt. Zentr. 1866 S. 1425; 1870 S. 1302; 1871 S. 152. — Armengaud, Publ. ind. VII, 300; XVII, 370. — Heusinger v. Waldegg, Handbuch für Eisenbahnteclmik Bd. 4 T. XIX. — Petzoldt, Fabrikation von Eisenbahnmaterial, Taf. XV. — 2) Höver, Bericht über die Wiener Ausstellung, S. 19. — ³) Wiebe, Skizzenbuch, 1869 Heft 5; 1873 Heft 1 u. 2. — Masch. Konstr., 1871 S. 220. — Hütte, 1864, Taf. 21. — Jobard, Bulletin, Taf. 27 S. 49; Taf. 30 S. 250. — Publ. ind. 1854 S. 161; 1880 S. 271. — Rev. ind. 1883 S. 344. — Masch.-Konstr. 1877 S. 137; 1878 S. 70; 1879 S. 259; 1881 S. 137. — Dinglers Journ. 172, 4; 224, 103; 229, 503; 243, 293; 244, 431; 287, 125; 291, 121; 298, 177.

¹¹

Hartig, Leistung und Arbeitsverbrauch der Werkzeugmaschinen, S. 8 u. 51 etc.

B. Beisszange.

Ja,

In einem Fall werden zwei Meissei ab (Fig. 303) so angeordnet, dass sich ihre Schneiden zukehren und, gegen einander bewegt, ein zwischen gelegtes Metallstück, namentlich Draht abschneiden (Abkneipen). Sie sind dann mit zangenartig zusammengesetzten Hebeln c d und e f verbunden, um durch den Druck der Hand, selten mit Hilfe einer Schraube zusammengedrückt zu werden [Kneipzangen, Beisszangen, Drahtzangen,

Tenailles a couper, Pince soupante, Pinces, Nippers,

ff

Fig. 303.

Cutting nippers, Cutting plyers¹)]. Die kleinen Zangen-schneiden sind um 40 bis 50, die grossen um 60 bis 80° ein- oder zweiseitig augeschlifFen. Letztere werden mitunter wie Stockscheren (S. 236) eingerichtet. Bei manchen Kneipzangen sitzen auch die Schneiden seitwärts (Side nippers).

C. Axt, Beil, Texel.

Im Vorhergehenden sind diejenigen schneidenden Werkzeuge zusammengestellt, welche entweder durch einen Druck der Hand (Stichel, Holzdreh-meissel etc.) oder den Schlag eines zweiten Werkzeuges, des Hammers, oder auch dadurch zur Wirkung gebracht werden, dass man das Arbeitsstück dagegen treibt, wie beim Abschrot und Dübeleisen. Die Gründe für diese Art, das Werkzeug in Thätigkeit zu setzen, sind denjenigen gleichbedeutend, welche S. 149 für die deformierenden Werkzeuge angeführt sind. Andererseits gewinnt aber das schneidende Werkzeug in manchen Fällen an Handlichkeit und Brauchbarkeit, wenn es, wie der Hammer, selbst so viel Masse bekommt, um wie dieser in Bewegung gesetzt (S. 150), die zum Eiutreiben erforderliche lebendige Kraft aufzunehmen und abzugeben. Wegen der Unsicherheit, welche jedoch in der Handhabung eines solchen schneidenden Werkzeuges liegt, ist ihre Zahl gering und beschränkt sich auf diejenigen Werkzeuge des Holzarbeiters, welche den Gesamtnamen Axt, Beil und Texel führen.

Die Axt (Cognee, Coignee, Hache, Ax, Axe\ Fig. 304A) besteht aus einem zweiseitig, etwa wie ein Metallmeissei (Fig. 297) oder wie ein Stemmeisen, (Fig. 300) einseitig zugeschliffenen, schweren Meissei mit kurzer Schneide ac, in dessen oberem Teile b (Haube, Öhr, Haus) ein verhältnismässig langer Stiel (Helm) bd aus zähem Holze sicher — gewöhnlich durch eingetriebene Keile — befestigt ist. — Das Beil (Hachette, Hache, Hatchet; Fig. 304B) dahingegen besteht in der Regel aus einem einseitig, wie ein Stemmeisen oder Lochbeitel zugeschliffenen Meissei mit langer, gewöhnlich etwas gekrümmter Schneide ac, mit der Haube b und einem kurzen Stiel bd. — Der Texel (Fig. 304C) endlich unterscheidet sich von der Axt und dem Beile wesentlich dadurch, dass die Schneide ac am Ende des Meisseis quer gegen den Stiel ¹ gestellt und sowohl gerade, wie bei dem Stechbeitel, als krumm, wie bei dem Hohleisen (Fig. 300 F) von innen nach aussen angeschliffen ist. — Wenn zwar diese drei Werkzeuge in ihrem Wesen übereinstimmen, so ist doch ihre Anwendung und die für einzelne Fälle ausgebildete Beschaffenheit ziemlich verschieden.

1. Die Axt, welche zum Fällen der Bäume und zum Spalten des Holzes ein wichtiges Werkzeug ist, findet bei der Bearbeitung des Holzes nur zu sehr

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Fig. 304.

groben Arbeiten, also fast ausschliesslich beim Zimmermann und Schiffsbauer Anwendung. — Je nach Zweck, Grösse und Form unterscheidet man wesentlich:

a)    Die Zimmeraxt (Bundaxt, Bandhacke, Cognöe, Axe; Fig. 304A) hat etwa 300 mm Länge, eine gerade, etwa 85 bis 100 mm lange Schneide und einen 900 bis 1000 mm langen Stiel.

b)    Stossaxt (Stichaxt, Mortis axe’, Fig. 304E). Ihre Länge ab beträgt wohl 500 mm, die Breite, also auch die Länge der Schneide ac, nur 60 mm. Ein Stiel ist hier nicht vorhanden, weil das Werkzeug nicht geschwungen wird; statt dessen aber ist die Haube bd 150 mm lang und achteckig, um mit der Hand bequem gefasst und niedergestossen zu werden. Die Stossaxt dient namentlich zum Glätten tiefer Zapfenlöcher, und besitzt deshalb auch noch seitwärts von a nach e und von c nach f hinaufragende Schneiden.

c)    Zwergaxt (Queraxt, Bisaigue, Besague, Twibil, Twybil),, ist insofern eine Doppelaxt, als sie aus zwei schmalen Schneiden besteht, wovon die eine axtartig, etwa 40 mm lang, parallel, die andere, texeiartig nur 25 mm lang, quer gegen den Stiel steht, welcher in der beide Meissei verbindenden Haube befestigt ist. Der quer gestellte Teil dient als Lochbeitel, der längs gestellte als Stossaxt bei dem Ausarbeiten von Zapfenlöchern etc.

2. Das Beil findet dahingegen nicht nur bei den Zimmerleuten, sondern auch bei den Stellmachern, Böttchern und Tischlern, sowie bei den Drechslern häufiger Verwendung, da es sich wegen der einseitigen Zuschärfung und der breiten Schneide zum Ebenen von Flächen sehr gut eignet. Damit sich in diesem Fall die flache Seite des Beiles an die Holzfläche anlegen lässt, ohne dass die Fingerknöchel des Arbeiters gegen die Holzkante stossen, ist die Haube b etwas seitwärts gedreht (Fig. 304F) und der Stiel bd aus gebogenem Holze angefertigt. Je nach der Stellung des Stieles zur Schneide sind dann die Beile rechte oder linke.

Die Zimmerleute gebrauchen:

a)    das Handbeil mit gerader, etwa 200 mm langer Schneide und 456 mm langem Stiele zum Behauen kleiner Holzstücke; und

b)    das Breitbeil (Dünnbeil, Zimmerbeil, Doloire, Epaule de mauton, JBroacl axe) mit etwas gekrümmter, 320 mm breiter Schneide und etwa 600 mm langem Stiele zum Ebenen der Balkenseiten etc.

Die Stellmacher benutzen:

c)    das Richtbeil, Rundbeil oder die Rundhake mit stark gebogener, etwa 300 mm langer Schneide und 450 mm langem Stiele, und

d)    die Stockhacke oder das Stockbeil, ein kleines gewöhnliches Beil;

e)    die Spitzhacke mit einem sehr spitz auslaufenden Blatte;

f)    das Felgenbeil oder richtiger Axt, weil von beiden Seiten zugeschärft, mit 150 bis 170 mm langer Schneide und 370 mm langem Stiele.

Die Böttcher gebrauchen eine grössere Anzahl von Beilen, namentlich

g)    das Breitbeil (Lenkbeil, die Breithacke, Binderbarte) mit 120 mm langer bogenförmiger Schneide und 450 bis 600 mm langem Stiele;

h)    das englische Handbeil, mit 170 langer, fast gerader Schneide und 400 langem Stiele;

i)    das deutsche Handbeil mit 150 mm langer Schneide, die nach dem Stiele zu einen starken Bogen macht und entgegengesetzt rechtwinklig gegen den Stiel abgesetzt ist;

k)    die Kliebhacke, wie das Felgenbeil der Stellmacher und die Spitzhacke;

l)    das Segerz, mit stark gekrümmter, 200 bis 250 mm langer Schneide und wie die Spitzhacke an dem, dem Stiele entgegengesetzten Ende spitz auslaufend.

In den Werkstätten der Tischler und Drechsler findet sich nur das gewöhnliche Beil, auch wohl Tischlerbeil (Schreinerbeil) genannt, in wenig abweichender Form und wenig anders als zum Vorarbeiten aus dem Groben in Gebrauch.

3. Der Texel (Dexel, Dechsel, Deichsel, Deissel, Haue, Krummhaue, Assette, Essette, Asseau, Hachette, Erminette, Herminette, Adze, Howel, Addice) ist besonders geeignet, liegende Holzstücke an der horizontalen Oberfläche glatt, eben oder rinnenförmig ab- und auszuarbeiten. Ist das Blatt schwach gegen den Stiel gebogen, so heisst der Texel gerade, ist er stark gebogen und der Breite nach gewölbt (Fig. 304 D), so heisst er krumm. Je nach Grösse und Form des Blattes hat der Texel verschiedene Benennungen.

a)    Gerader Texel (Krummhaue, Herminete plate, Barrel Howel), Schneide 60 mm und gerader Stiel 320 mm.

b)    KrummerTexel(Mollenhaue, Herminette creuse, Butt-howel, Spout Adze), Schneide 120 mm und wenig krummer Stiel 340 mm.

c)    Fel gen texel, Schneide 100 mm und gerader Stiel 340 mm.

d)    Gerinnetexel, Schneide 85 mm und j j förmig; Stiel 500 mm.

Um die Beile und Texel auch als Hammer zum Einschlagen von Nägeln etc. benutzen zu können, wird der Nacken oder die Platte oft aus Stahl hergestellt oder mit einem hammerartigen Ansätze d (Fig. 304C) versehen. — Beile werden ebenfalls zum Nagelausziehen mit einem sogenannten Geissfusse oder einer Klaue ausgestattet.

D. Hobel.

Nur wenn das

Liegt die Aufgabe vor, grosse Flächen an Metall- oder Holzstücken genau abzuarbeiten, z. B. zu ebenen, oder mit Furchen von vorgeschriebener Form und Grösse, z. B. halbrunden, dreieckigen, viereckigen oder schwalbenschwanzförmigen Rinnen zu Prismenführungen, zu Holz Verbindungen u. s. w. zu versehen, so ist zur Lösung dieser Aufgabe der Meissei, selbst in seiner vielfältigen Gestalt und als Schnittmesser, Axt, Beil, Texel, nur sehr unvollkommen geeignet, oft sogar ganz unbrauchbar. — Abgesehen davon, dass die absetzende Art der Bearbeitung und die auf dem Meissei zur Wirkung kommende, beschränkte Kraft eines Hammerschlages, eines Zuges mit den Händen und dergleichen die Arbeit nur wenig fördert, so ist es namentlich die Unsicherheit in der Meisseiführung durch die freie Hand, welche, vergrössert durch die ungleichartige Beschaffenheit des Materials — sowohl des Metalles als des Holzes — die genannte Arbeit, entweder nur unvollkommen, oder mit einem unbezahlbaren Opfer an Zeit und mit der grössten, das gewöhnliche Maass der Ansprüche weit überschreitenden Geschicklichkeit gelingen lässt.

Werkzeug gezwungen wird, in einer vorgeschriebenen Bahn sich unabänderlich zu bewegen, kann seine Schneide geometrische Gebilde erzeugen, welche, von dieser Bahn und der Gestalt der Schneide abhängig, sich vorher genau bestimmen lassen. — Um für solche Zwecke das Werkzeug zwangläufig zu machen, müssen von demselben durch gehörig widerstandsfähige Körper sämtliche Bewegungen ferngehalten werden, ausser denjenigen, welche das Werkzeug allein zur Hervorbringung bestimmter Oberflächen ausführen soll. — Je nach der Natur der Arbeit ändern sich die Bewegungen und somit die Anordnungen zur Innehaltung bestimmter Bahnen. — Am entwickeltsten sind sie vorhanden in den Arbeitsmaschinen (Werkzeugmaschinen), da an diesen sämtliche direkt und während der Arbeit auszuführende Bewegungen gezwungene sind. Weniger vollkommen ist der Zwanglauf dahingegen bei den Geräten, bei denen in der Regel nur ein Teil der Bewegungen zwangläufig gemacht wird und ein anderer Teil willkürlich beweglich bleibt.

Die Bearbeitung einer Metall- oder Holzfläche in der Weise, dass ein fest geführter Meissei über dieselbe hinweggeht und dabei Späne abhebt und fortnimmt, wird das Hobeln (Raboter, Planing) genannt. — Ursprünglich erfolgte dieses Abheben der Späne nur in längeren, geraden Zügen mit Hilfe eines Meisseis, der durch ein Holzgerät (Hobelkasten, Fut, Stoch) seine Führung erhielt, so dass die Stellung des Meisseis zur Arbeitsoberfläche gleich blieb. Meissei und Hobelkasten zusammen bilden den Hobel (Rabot, Plane). Als sodann diese anfangs nur zur Bearbeitung des Holzes dienende Methode auch auf Metall ausgedehnt wurde (namentlich durch die Erfindung der Metallhobelmaschine), erweiterte sich der Begriff des Hobelns, indem man darunter daun auch jene Arbeiten verstand, welche überhaupt grosse Flächen herzustellen bestimmt sind. Daher bezeichnet man die Bearbeitung des Holzes mittelst rotierender Werkzeuge ebenfalls mit dem Namen Hobeln (s. Holzhobel-rnaschinen), wenn zwar der Zweck mit ganz anderen Mitteln erreicht wird.

1. Für Holzarbeiter¹). Der Hobel für Holzarbeiter (Fig. 305 A) besteht wesentlich aus dem schneidenden, meisseiartigen Teile m (Eisen oder Hobeleisen, Fer, Iron, Plane-iron) und einem zweiten Teil k, der das Eisen aufnimmt und beherbergt (Kasten, Hobelkasten), namentlich aber die Bestimmung hat, dem Eisen während der Arbeit eine sichere Führung zu geben. Diese

*) Wertheim, Werkzeugkunde, Wien 1869. — Exner, Holzbearbeitungsmasch. Bd. 3 S. 38.

Führung bezweckt nicht nur die Kichtung des Hobeleisens festzulegen, sondern auch das Eindringen desselben in das Holz zu begrenzen, da die Spandicke ein gewisses Maass nicht überschreiten darf, wenn nicht ein Spalten oder Ein-reissen stattfinden soll. Ausserdem muss der Hobelkasten vor dem Eisen ebenfalls zur Vermeidung des Aufreissens von Holzteilen einen Druck auf die Holzfläche ausüben (S. 231).

Das Eisen ist entweder ganz aus Stahl oder gewöhnlicher aus mit Stahl belegtem Schmiedeisen hergestellt und von der einen Seite her unter einem Winkel von 30 bis 35° zugeschärft. — Um zum Scharfhalten nur sehr schmale

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Fig. 305.

Facetten anschleifen zu brauchen, ist es empfehlenswert, das Eisen aus etwa 1,2 mm dickem Stahlbleche auszuschneiden und zur Hervorbringung genügender Steifigkeit im Hobelkasten zwischen Eisenbacken einzuspannen²). — Es steht aus der unteren Fläche ab (Sohle, Hobelsohle, Semelle, Sole, Face) des Kastens soweit hervor, dass seine Schneide nur um die Dicke des abzunehmenden Spanes in das Holz einzudringen vermag. Seine Neigung zur Sohle, Fig. 305 C, beträgt gewöhnlich 45° und da die Zuschärfung 30 bis 35° gross ist, so hat der Anstellungswinkel eine Grösse von 10 bis 15°. Befestigt wird das Eisen im Kasten fast immer durch einen Keil n, der vor dem Eisen von oben in ein Keilloch (Lumiere, Mouth) eingetrieben wird. — Vor allen Dingen ist es erforderlich, dass der abgehobene Span sich leicht entfernen, d. h. an der Vorderfläche des Eisens emporsteigen kann. Zu diesem Zwecke ist in dem Kasten

17

unmittelbar vor dem Eisen ein bis durch die Sohle gehender Schlitz o angebracht, welcher an der Sohle nur so weit sein darf, dass der Span noch gut abfliessen kann, damit seine vordere Kante wegen der auf das Holz auszuübenden Pressung nicht zu weit vom Eisen abrückt. Aus demselben Grunde muss der Schlitz ein Stück mit dem Eisen parallel laufen, weil sich bei einer Erweiterung des Schlitzes nach oben, infolge der Abnutzung der Sohle, auch das Spanloch erweitern würde. — Bewegt wird der Hobel dadurch, dass der Arbeiter den Kasten mit beiden Händen (selten mit einer) fasst und zwar mit der linken Hand vor, mit der rechten hinter dem Eisen. Zum bequemen Halten besitzen kleine Hobel gewöhnlich vorn eine Nase r (Poignee, Horn), grössere hinten einen ringartigen Griff, den die Hand umfasst. Der Zwang in der Bewegung wird hervorgebracht durch die Oberfläche des Arbeitsstückes, an welche die Hobelsohle angedrückt wird. Von der Beschaffenheit dieser Oberfläche und der Hobelsohle hängt also die Bewegung des Hobels ab. Ist die Arbeitsfläche z. B. wellenförmig, so wird der Hobel eine wellenförmige Bewegung annehmen, wenn seine Sohle nicht so lang ist, dass sie stets auf zwei Wellenbergen aufliegt: die behobelte Fläche wird wieder wellenförmig. Ist jedoch die Hobelsohle so lang, dass sie stets über mindestens zwei Wellenberge reicht, so wird das Eisen eben nur zuerst die oberen Teile dieser Berge wegnehmen und dann allmählich bis auf den Thalgrund Vordringen, also die wellenförmige Oberfläche in eine Ebene verwandeln, wenn die Hobelsohle eben ist.

Aus diesem

Grunde ist die Länge des Hobels für das Arbeiten mit demselben bedeutungsvoll , insofern als sich nur mit langen Hobeln sicher ebene Flächen hervorbringen lassen.

Beim Beginn des Hobelns, wo durch die Wegnahme des Spanes die schnelle Annäherung des Arbeitsstückes an die gewünschten Formen und Dimensionen die Hauptaufgabe ist, muss der Hobel so beschaffen sein , dass man damit grobe Späne abnehmen kann, während späterhin, wo es mehr auf die Erzeugung einer glatten, sauberen Fläche ankommt, der Hobel dieser Aufgabe zu genügen hat. — Im ersten Fall, wo die Arbeit das Schroppen (Schruppen, Schroten) genannt wird, hat der Hobel ( Schrob-, Schropp-, Schrupp-, Schürf- oder Schurfhobel, Riflard, Jach-plane, Horseplane) ein weit vorstehendes, nur 24 bis 86 mm breites, mit bogenförmiger Schneide (Round noset plane) versehenes Eisen (Fig. 305B,) und einen etwa 260 mm langen Kasten mit ebener Sohle. Im zweiten Fall (zum Schlichten) dahingegen ist das Eisen (Schlichteisen) dieses Schlichthobels (Rabot, Smoothing plane) mit geradliniger — nur an den Ecken zur Vermeidung des Einreissens in das Holz etwas abgerundeter — Schneide (Fig. 305 C) von 48 bis 50 mm Breite, die nur wenig aus der Sohle herausragt, und mit einem Kasten von 250 bis 300 mm Länge und ebenfalls ebener Sohle versehen.

Aber auch bei diesem Schlichthobel sind die Bedingungen für die Hervorbringung sehr glatter Flächen nicht erfüllt, weil dazu das Abbrechen des Spanes unmittelbar nach seiner Abtrennung vom Arbeitsstücke stattfinden und infolgedessen ein grosser Schneidwinkel (S. 228) vorhanden sein muss. Weil dieser andererseits im Widerspruch mit dem günstigen Schneidwinkel steht, so hat man, um trotz eines grossen Ablenkungswinkels einen günstigen Schneidwinkel beizubehalten, oberhalb der Schneide auf das Eisen eine Platte (Deckel, Deckelplatte, Kappe, Contre-fer, Fer de dessus, Top plane iron, Rreak-iron) gelegt, gegen die der Span stösst, um sofort geknickt und fast rechtwinklig zur Hobelsohle abgeführt zu werden. Solche Deckel sind verschiebbar mit dem Eisen verbunden, entweder durch eine Klemmschraube s (Fig. 305 D) oder durch eine Schraube s (Fig. 305 D), welche durch zwei kleine

Ansätze tt des Deckels geht, die in einem Schlitze des Hobeleisens gleiten, und sich mit dem Kopfe gegen das Ende des Schlitzes stützt, so dass die Schraube zugleich zur Regulierung des Deckels dient. — Das mit Deckel versehene Hobeleisen heisst Doppeleisen (Double fer, Double irori) und der mit letzterem ausgestattete Hobel Doppelhobel.

bequem von der Sohle her eingesteckt werden zu

um

Mit den erwähnten Hobeln lassen sich jedoch ebensowenig geradflächige Vertiefungen (Nuten, seitliche Absätze etc.) als konkave Flächen bearbeiten, weil das Hobeleisen nur so tief einzudringen vermag, als es über die Sohle hervorragt, und weil gerade Schneiden nur zur Bildung ebener und konvexer Flächen geeignet sind. Soll der Hobel also z. B. rechtwinklige Vertiefungen ausarbeiten, so muss der Kasten so beschaffen sein, dass er in die Vertiefungen bis zum Boden derselben eintreten kann. Das setzt voraus, dass der Kasten nicht breiter ist, als das Eisen an der Schneide, dass also an dem unteren Teile des Hobels die beiden Holzteile ww (Wangen) (Fig. 305 A) welche neben dem Eisen den Vorder- und Hinterteil des Hobelkastens verbinden, fehlen. Das Spanloch o (Fig. 305 F) durchschneidet demnach die Sohle vollständig, so dass eine Verbindung der beiden, durch das Eisen getrennten Kastenteile nur an der oberen Stelle stattfinden kann. Da ausserdem diese Hobel gewöhnlich nur schmal sind, und ein, wie bei A, bis ganz nach oben durchgehendes Spanloch den Kasten zu sehr schwächen würde, so sind die Austrittsöffnungen o für den Span seitwärts angebracht (Fig. 305 F). Das Eisen erhält dann die Gestalt H (Fig. 305) können. Ein solcher Hobel (Fig. 305 F) heisst Simshobel, Gesimshobel, (Guillaume, Rebate plane, Robbet plane). Er hat eine Breite gleich der Breite der zu bildenden Furche, gewöhnlich zwischen 12 bis 40 mm und eine Länge von 250 bis 300 mm. — Eine Abänderung dieses Simshobels besteht darin, dass nur eine Wange fehlt, während die andere sich sogar nach unten über die Sohle hinweg als eine vorspringende Leiste, als Auschlag oder Backen, erstreckt. Der Hobel erhält hierdurch eine vollständige Prisraenführung (Fig. 305G) da er mit der Sohle auf dem Holze und mit dem Anschläge an der Seite desselben hingleitet. Er dient zum Aushobeln der viereckigen Kasteneinschnitte, (Falze, Feuillure, Rebate), die z. B. an Fenster- und Bilderrahmen zum Einlegen des Glases (Kittfalz) vorhanden sein müssen, und heisst deshalb Falzhobel (Feuilleret, Fillister).

Bei der Bearbeitung konkaver Flächen sind drei Fälle zu unterscheiden, je nachdem die Fläche muldenförmig oder schmal rinnenförmig, z. B. nach architektonischen Gliedern, oder endlich rinnenförmig auf muldigen Flächen zu behobeln ist. — Im ersten Fall, der namentlich beim Schiffbau, beim Wagenbau und in der Küferei oft vorkommt, genügt es, die Sohle des Hobels in der Längenrichtung nach einem Bogen zu krümmen, so dass sie sich der vorge. schriebenen Konkavität anschliesst, ohne die Schneide zu ändern. Die so angeordneten Hobel bilden die Klasse der Schiffhobel (Rabot rond, R. cintre, Compas plane) so genannt wegen der Ähnlichkeit mit den flach gebauten Schiffen (Fig. 305 R). — Im zweiten Fall bleibt die Hobelsohle in der Längenrichtung gerade; in der Querrichtung aber muss sie sowohl, als das Messer genau so profiliert sein, wie die Form der gewünschten Rinnen. Diese Hobel mögen kurzweg Facon ho bei oder Profilhobel genannt werden. — Endlich drittens müssen da, wo rinnenförmige Vertiefungen über flach konkave Flächen laufen, die Profilhobel mit den Schiff hobeln kombiniert werden zu Schi ff-Profil höbe ln.

Wenn man bei dem Gebrauch auf Querholz den Hobel so führt, dass die Schneide des Eisens sich parallel zu den Fasern bewegt, so würden die Fasern einzeln an ihrer ganzen Länge auf einmal gefasst und nicht etwa ab

17*

geschnitten, sondern abgerissen werden und die Fläche sehr rauh zurücklassen. Dies findet jedoch nicht statt, wenn der Hobel schräg gegen die Fasern geführt wird, weil dann wie beim Langhobeln, nicht nur jede Faser im Vereine mit den Nachbarfasern, sondern auch nach und nach abgehoben wird. Da das schräge Querhobeln nur mit einem gewöhnlichen Hobel bei freier Bewegung desselben möglich ist, so muss bei einer gezwungenen Bewegung, also z. B. bei Simshobeln, Falzhobeln und Profilhobeln, das Eisen im Kasten gegen die Achse schräg gestellt werden (Schräger Hobel), was natürlich, da das Hobeleisen selbst gegen die Sohle geneigt steht, ein Eisen fordert, dessen Schneide ebenfalls schräg steht (Schräges Eisen) und dadurch zugleich alle Vorteile einer schrägen Schneide bietet. Um aber in diesem Fall und selbst bei Sims-und Falzhobeln eine glatte Fläche an der Seite, wo die Hirnfläche des Holzes zum Vorschein kommt, zu erhalten, wird noch oft mit dem Hobel ein Messer verbunden, welches, dem Eisen vorangehend, die Fasern rechtwinklig durchschneidet (Vorschneider, Dent tranchant, Tootli Scoring point). — Zu erwähnen ist ferner, dass beim Hobeln auf hartem Holze, auf Pockholz, Buchsbaum, Eisenholz etc. der Schneidwinkel grösser sein muss als 45°, und dass deshalb das Eisen gewöhnlich zwischen 60 und 90° gestellt wird. —

Die im Vorstehenden beschriebenen Hobel lassen sich, wie das in der Natur der Sache liegt, nicht nur in mannigfacher Weise zusammensetzen, sondern auch für bestimmte Arbeiten und Zwecke herrichten. Demnach können sie als Hobel-Typen gelten und sind daher der folgenden Zusammenstellung der gebräuchlichsten Hobel zu Grunde gelegt.

1. Typus: Gewöhnlicher Schlichthobel.

1.    Putzhobel oder Verputzhobel. Ein doppelter Schlichthobel zum letzten Abputzen der Arbeit, bei dem das Eisen nur äusserst wenig vorsteht und dessen Kasten gewöhnlich aus sehr hartem Holze, oft mit eisernen Sohle, besteht, um das Spanloch sehr schmal und genau erhalten zu können.

2.    Rauh bank (Varlope, Trying plane). Ein langer (600 bis 750 mm) und breiter (72 mm) Schlichthobel, mit einfachem oder Doppeleisen (einfache und doppelte Rauhbank), besonders zum Ebenen und Schlichten. Fast gleich mit diesem Hobel ist der Glatthobel der Böttcher, von dem sich dann der Fugenhobel nur durch die Grösse unterscheidet.

3.    Fügebank (Fugbank, Varlope, Jointer). Eine etwa 900 mm lange Rauhbank zum Abrichten (Fügen) langer Kanten, z. B. an Fussboden-Dielen, gewöhnlich an den beiden Rändern der Sohle mit vorstehenden Leisten versehen, welche auf abgerichteten Brettern (Stossladen) gleiten, die neben dem mit der Kante nach oben gestellten Brette herlaufen, um die möglichst grösste Ebenheit hervorzubringen. In der Regel wird dieser Hobel von zwei Männern geführt, wovon der vordere an einem quer durch den Kasten gesteckten Griffe zieht, während der andere nachschiebt (zweimännige Fügebank).

4.    Stossbank (auch Fügebank, Fugbank und Fugbock genannt: Grande varlope, Jointer). Eine 1,5 bis 3 m lange Fügebank mit 100 mm breitem Eisen, die aber schräg liegend mit dem Eisen nach oben — daher gewöhnlich an einem Ende mit zwei Beinen versehen — in der Weise in der Böttcher-werkstatt gebraucht wird, dass die Dauben über das Eisen hinweggestossen werden (Bestossen),

5.    Reif bank. Eine nur etwa 1 m lange Stossbank.

6.    Blöchel. Eine zweimännige 450 mm lange Fügebank.

7. Stemmhobel. (Sun plane). Ein Hobel mit ebener Sohle und gerad-schneidigem Eisen, aber in der Länge krumm, so dass die Seiten konzentrischen Cylinderflächen angehören.

2. Typus: Simshobel und Falzhobel.

8.    Doppelter Simshobel (Guillaume ä double fer). Mit Doppeleisen versehener Simshobel.

9.    Steiler Simshobel (Guillaume debout, Steep rebate-plane). Das Eisen ist unter 65° statt 45° gegen die Sohle geneigt.

10.    Schräger Simshobel (G. incline, Skew-rebate-plane). Das Eisen steht schräg zur Hobelachse.

11.    Stellbarer Falzhobel (Moving fillister). Falzhobel mit einem auf der Sohle desselben verschiebbaren und verstellbaren Anschlag.

12.    Nuthobel (Bouvet ä rainure, B. femelle, Grooving plane) (Fig. 305 K, M, N). Unter den Holzverbindungen ist eine Anordnung sehr gebräuchlich, bei welcher in eine rechteckige Vertiefung eines Holzstückes (die Nut, Rainure, Groove) eine eben solche Erhöhung des zweiten Holzstückes (die Feder) eingesteckt wird. Diese Nut kann offenbar mit einem Simshobel hergestellt werden. Weil aber die Nuten sehr häufig und in den verschiedensten Breiten Vorkommen, so hat man einen Hobel eingerichtet, mit welchem Nuten von verschiedener Breite und Tiefe sicher gehobelt werden können. Bei einem solchen Hobel befindet sich an der unteren Fläche des Hobelkastens K, sowohl zur Führung als zur Unterstützung des Eisens eine Eisenschiene u u (Zunge, Languette) mit einer Unterbrechung zum Durchbringen des Eisens N, das sich mit einer Furche p a auf dem Rücken sicher und unverrückbar gegen den hinteren Teil der Zunge legt. Die Zunge u vertritt daher in der Nut den Hobelkasten und ermöglicht die Anwendung einer beliebigen Zahl von Nuteisen in einem Hobel; gleichzeitig bestimmt ihre Höhe auch die Tiefe der Nut, weil der Holzkasten aufläuft, wenn die Zunge in der ganzen Tiefe eingedrungen ist. Zweckmässig aber ist der Nuthobel mit zwei Führungen versehen (Fig. 305 M). Die eine z (der Auflauf oder Anlauf, Slop) begrenzt die Tiefe des Eindringens, die zweite b (der Backen oder Anschlag, Fence) sichert die Entfernung des Eisens, also auch der Nut, von der Kante des Arbeitsstückes (Nuthobel mit Stellung, Bouvet brisö, B. de deux piöces, B. ä ecartement, Plough, Screw plough). Beide Führungen sind, wenn der Nuthobel ausgedehnte Verwendung finden soll, verstellbar einzurichten. Zu dem Zwecke geht der Auflauf z mit einer Schraube durch den Kasten und wird durch die Flügelmutter m in beliebiger Höhe festgehalten, während der Anschlag b durch zwei Schrauben s mit Muttern und Gegenmuttern cc in feste Lage zu dem Hobel gebracht wird. —

13.    Federhobel (Bouvet ä languette, B. male, Tongue-plane). Die zu den Nuten gehörenden Federn (Languette, Tongue) lassen sich mit einem

Falzhobel

erzeugen, welcher die Kantenecken soweit rechtwinklig wegarbeitet, dass in der Mitte des Brettrandes die Feder stehen bleibt; in der Regel jedoch werden sie mit einem besonderen Hobel (Federhobel) hergestellt, der zu dem Nuthobel passt und sich von diesem wesentlich nur durch das Eisen (Fig. 305 0), welches gabelförmig gespalten ist, unterscheidet. Da Nut-und Federhobel paarweise zusammengehören, so findet man sie auch häufig vereinigt an einem Werkzeuge, wie Fig. 190K und L zeigen, wo bei u der Nuthobel und bei f der Federhobel sichtbar ist, welches dann

14.    Spundhobel (Bouvet, Slit deal plane) heisst, weil das Verbinden mit Nut und Feder das Spunden genannt wird. — Der Spundhobel ist oft zweimännig und wird dann so gebraucht, dass er in einer Richtung ein Brett nutet und auf dem Rückwege ein zweites danebenliegendes federt.

15.    Seitwärts schneidender Sims- und Falzhobel (Wangenhobel, Wandhobel, Guillaume de cöte, Side rebate-plane, T-rabbit-plane). Dient zur Erweiterung und Glättung der Nuten und Falzen. Entweder ist er mit einem Eisen versehen, welches an der Seite aus dem schmalen aber hohen Hobelkasten hervorsteht, oder mit einer breiten, dünnen, gewöhnlich aus Eisen gebildeten Sohle, sodass der Kastenquerschnitt und das Eisen einem |— gleicht. Gebraucht wird dieser Wangen- oder Wandhobel, indem die eine Hälfte der Sohle mit der halben Schneide gegen die Seiten wand gelegt und an derselben hingeführt wird. Auch hier sind Doppeleisen und schräg gestellte Eisen in Gebrauch. (Doppelter Wangenhobel; schräger Wangenhobel.)

16.    Grathobel (Dovetail plane). Ist der Falz an einem Arbeitsstücke nicht rechtwinklig, sondern spitzwinklig, so muss zur Herstellung desselben (des Grates, Key) ein Hobel gebraucht werden, dessen Sohle gegen die Seite um den betreffenden Winkel abgedacht ist. Dieser Hobel, gewöhnlich mit Anschlag versehen, ist der Grathobel (Fig. 305 P). Zum Arbeiten auf Querholz besitzt er einen Vorschneidzahn. Der Anschlag b ist wie beim Falzhobel oft verstellbar (verstellbarer Grathobel).

17.    Plattenhobel, Plattbank (Rabot plate-bande, Guillaume ä plates-bandes, Feuilleret ä plates-bandes, Side fillister). Dient zum Bearbeiten von Flächen, welche unter stumpfem Winkel gegen andere Flächen stossen, z. B. der schrägen Flächen (Platten, Plate-bande, Rebate), welche um Thürfüllungen herumlaufen und die schlanken Keile bilden, mit welchen die Füllungen in das Rahmholz eingesteckt werden. Die Plattbank ist ein Falzhobel mit einer Sohle, die unter stumpfem Winkel gegen die Seite gestellt ist, und dessen Eindringen durch einen an der Seite des Hobelkastens sitzenden Auflauf reguliert wird. Da die Plattbank viel auf Querholz arbeiten muss, so hat sie gewöhnlich ebenfalls ein Vorschneidmesser. Ausserdem wird Anschlag und Auflauf oft verstellbar eingerichtet (verstellbare Plattbank), und die Plattbank mit schrägem Eisen ausgestattet.

18.    Grundhobel (Guimbarde, Router-plane, Old-woman’s tooth). Dient zum Ebenen des Grundes ausgestemmter Vertiefungen, welchem man mit Simshobeln etc. nicht beikommen kann. Das Eisen dieses Hobels ist I artig gekröpft und steht um die Lochtiefe aus der Hobelsohle hervor, welche letztere auf den Rändern der Vertiefungen geführt wird.

19.    Zahnhobel (Rabot ä dents, R. ä fer brette, Toothing plane). Unter den Hobeln mit steilstehendem Eisen ist noch der Zahnhobel bemerkenswert, dessen Eisen (Fig. 305 Q) nicht nur fast senkrecht steht, sondern auch an der Schneide sägenartig gezackt ist (Zahneisen, Fer brette, Tooth-plane-iron), um auf hartem oder sehr unregelmässig gewachsenem Holze, Maserholz u. s. w., zu arbeiten, weil dann ein Ausreissen nicht zu befürchten ist. Auch dient er zum Rauhen von Flächen (Zahnen, Bretter, Bretteier, Scratching), damit aufgestrichener Leim, Gips etc. besser haftet.

3. Typus: Schiffhobel.

20. Stellbarer Schiffhobel. Um den Schiflhobel für Flächen verschiedener Konkavität brauchbar zu machen, wird seine Sohle oft aus einer federnden Stahlplatte gebildet, die an den Enden mit Spannschrauben versehen wird, welche durch den Hobelkasten gehen und die Platte mehr oder weniger krumm ziehen. Auch ein am vorderen Ende des Hobelkastens, angebrachter, auf- und niederstellbarer, eiserner Fuss genügt dem in Rede stehenden Zwecke. Zwei verstellbare, sich drehende Walzen, eine vor, eine hinter dem Eisen angebracht, scheinen hier gut anwendbar zn sein.

21.    Krummer Simshobel (Guillaume cintre). Ein schiff hobelartig gebogener Simshobel.

22.    Gärbhobel. Der vom Böttcher gebrauchte Simshobel.

23.    Backenhobel. Ein ebenfalls von den Böttchern gebrauchter, krummer Wangenhobel, um in Gefässen quer gegen die Dauben bis an den Boden kommen zu können.

24. Schabhobel der Böttcher. Sohle sowohl nach Länge und Breite

konvex.

25. Spatzenh obei, ein Schabhobel, bei *dem das Eisen nicht auf der Mitte, sondern an der vorderen Kante der Sohle steht, um bis dicht an eine Wand des Gefässes arbeiten zu können.

26. Krummer Fal zhobel, Stosshobel. Einschiffhobelartiggebogener

Falzhobel.

4. Typus: Profilhobel.

27. Kehlhobel (Rabot ä moulures, Moulding plane). Der allgemeine Name für den Hobel mit Profileisen (Ke hl eisen, Fer ä moulure, Moulding plane-iron) zur HervorbringuDg von Gesimsen, die aus architektonischen Gliedern zusammengesetzt sind und Kehlungen (Moulures, Mouldings) genannt werden. Das hier zur Verwendung kommende Eisen wird gewöhnlich in der Weise angefertigt, dass man dasselbe an der Schneide nach dem Profil zuschärft. Da es nun einer grossen Sorgfalt bedarf, um das Profil auch beim Nachschärfen immer kongruent zu bekommen, so sind diejenigen Profileisen vorzuziehen, welche durch Schmieden in Gesenken auf 40 bis 60 mm profiliert sind und einfach so schräg angeschliffen werden, dass die Profilseite die Schneide bildet i).

Zu einer Sammlung von Profileisen (Kehlzeug) gehören:

28.    Stabhobel (Rabot ä boudin, üound plane). Eisen und Sohle konkav gekrümmt und zwar halbkreisförmig für den Rundstab, viertelkreisförmig für den Viertelstab oder Wulst, gedrückt, bogenförmig für den gedrückten oder französischen Stab, (Fig. 305 S. 257).

29.    Hohlkehlhobel (Gorget, Gorge-fouille, Guillaume ongle, Hollow plane). Eisen und Sohle konvex bogenförmig, zur Erzeugung von Hohlkehlen.

30.    Karn ieshobei (Mouchette, Rabot ä doucine, Corniceplane, Ogee plane). Eisen und Sohle ■—- förmig (Fig. 305 T).

31.    Fenstersprossenhobel. Eisen und Sohle dem Fenstersprossen-profil umgekehrt kongruent.

32.    Stabzeug. Ein Kehlhobel der Böttcher zur Hervorbringung von Leistenwerk auf dem Boden grosser Fässer.

33.    Kranzhobel (Bahnhobel). Ein Kehlhobel, der an einem Lineale (Feder) im Kreise herumgeführt wird und daher auch einen in der Länge gebogenen Kasten hat.

34.    Frosch-Bramschnitt. Ein Kehlhobel, der schiffhobelartig gekrümmt ist zur Erzeugung der reifenartigen Verzierungen des Frosches (des äusseren Daubenrandes) an Fässern.

l) D. Ind.-Zeitg. 1878 S. 509. — Dinglers Journ. 248, 470.

Endlich sind noch einige hobelartige Werkzeuge für besondere Zwecke zu erwähnen. .

35.    Zündhölzchen-Hobel. Ein geradsohliger Hobel, mit einem Eisen, dessen Schneide aus einer Anzahl kleiner kreisförmiger oder quadratischer Dibbeleisen (S. 252) besteht, welche auf Langholz vorgeschoben, diesen Querschnitten entsprechende, lange, aber dünne Holzstäbchen (Holzdraht) zur Anfertigung der Zündhölzchen, Holzjalousien etc. erzeugen.

36.    Rundhobel. Bestehtaus zwei quer cylindrisch ausgehöhlten Hobeln, welche einander die Sohlen zukehren und durch zwei durchgehende Schrauben in bestimmter Entfernung gehalten werden. Durch Drehung um einen vorgerichteten Stab und Verschiebung längs desselben, arbeitet dieser Hobel die Oberfläche cylindrisch ab. Gebraucht wird er namentlich zum Rundhobeln von Holzzapfen an Radspeichen.

37.    Speichenhobel (Schabhobel, Bastringue, Wastringue, Racloir, SpoJce shave). Der Hobelkasten ist wie ein umgekehrter Schilfhobel in der Längenrichtung etwas konkav, ebenso das etwa 100 mm lange und 12 bis 24 mm breite Eisen, oder besser Messer, welches in der Längenrichtung mit beiden Enden an der Hobelsohle festgeschraubt ist. Ferner besitzt der Kasten an jedem Ende einen in der Achsenrichtung liegenden Handgriff, sodass er wie ein Zugmesser, zum Glätten konvexer Oberflächen, z. B. an Radspeichen, geführt wird.

Da der Hobel ein ausserordentlich viel gebrauchtes Werkzeug ist, so kann es nicht befremden, dass man an ihm vielfach Konstruktion und Anlage mechanisch vollkommener herzustellen versucht hat¹). — Grösstenteils bezwecken diese Konstruktionen Erleichterung in der genauen Einstellung der Eisen, grössere Dauerhaftigkeit des Kastens, sowie bequemere Handhabung des Hobels und beruhen auf Anwendung von Metallteilen. Da diese bei den Holzarbeitern nicht beliebt sind, so finden solche Änderungen nur wenig Eingang. Die wesentlichsten sind folgende: Zur Erhöhung der Haltbarkeit hat man nicht nur die Sohle des sonst ganz aus hartem Holze gebildeten Hobelkastens, sondern oft den ganzen Kasten aus Metall, gewöhnlich Eisen — seltener, weil verwerflich, aus Messing — angefertigt, oder auch an den der Abnutzung besonders unterworfenen Stellen sehr hartes Holz eingelegt. — Am Doppelhobel hat man die Deckplatte mitunter rechtwinklig von oben durch den Kasten gehend und mit feinen Stellvorrichtungen angeordnet. — Gelegentlich mag auch des Hobels erwähnt werden, der auf Rollen läuft, die aus der Sohle hervortreten (um die Reibung zu verringern), als eines Hobels, welcher der Bedingung nicht genügt, dass vor dem Eisen ein Druck auf das Holz stattfindet. — Mancherlei Versuche, einen Universalhobel zu schaffen, sind bis jetzt ohne praktische Erfolge geblieben.

2. Metallhobel. In der Metallverarbeitung kommt der Hobel ebenfalls in Anwendung, wenn auch nur in sehr seltenen Fällen, weil er namentlich durch die gegenwärtig vorhandenen kleinen Werkzeugmaschinen ersetzt wird. Der Metallhobel ist dem Holzhobel nachgebildet und unterscheidet sich von diesem nur durch einen schwereren Kasten, der ganz aus Metall (Eisen) besteht oder wenigstens mit dicker Metallsohle versehen ist, und durch ein steil gestelltes,

3) Dinglers Journ. 107, 326; 155, 252; 159, 418; 228, 304, 491, 242, 21; 243, 287; 249, 107; 259, 544; 274, 358; 287, 58; 290, 199.

starkes Eisen, mit einem Zuschärfungswinkel von 60 bis 75°, das entweder wie ein Zahneisen oder ein Schrubeisen beschaffen ist.

E. Hobelmaschinen, Bestossinaschinen, Stemmaschinen.

Die Hobelmaschinen haben, wie schon der Namen andeutet, als Bestimmung die Bearbeitung von Metall- und Holzstücken nach dem Begriffe des Hobelns. Da nun der Zweck, den die Arbeit des Hobelns erfüllen soll, auf sehr verschiedene Weise zu erreichen ist, so kann es nicht auffallen, dass auch die Maschinen, welche in die Gattung der Hobelmaschinen gebracht sind, in ihrem Wesen sehr von einander abweichen. Wesentlich unterscheiden sich hier z. B. die Metallhobelmaschinen von den gebräuchlichen Holzhobelmaschinen. Während jene ausschliesslich Meissei besitzen, die in geradlinigen Schnitten die Späne abnehmen, ist bei diesen die rotierende Bewegung des Werkzeuges Regel, die geradlinige eine selten vorkommende Ausnahme. Aus diesem Grunde müssen hier die Hobelmaschinen mit rotierenden Werkzeugen räumlich von denen mit geradlinig sich bewegenden Meissein getrennt werden, d. h. es sind die Metallhobelmaschinen von den Holzhobelmaschinen abgesondert und den Holzhobelmaschinen vorangehend zu betrachten.

1. Metallhobelmaschine (Machine ä raboter, Raboteuse, Planing machine¹). Das Werkzeug der Metallhobelmaschine ist ein Meissei (Stichel, Stahl, Outil, Burin, Planing tool, Cutter), der mit seiner Schneide in geraden Zügen von der Metalloberfläche Späne (bis zur Dicke von 10 mm), gewöhnlich aber etwa 1 bis 2 mm dick abhebt. Je nach den S. 229 näher dargelegten Verhältnissen kann die Schneide verschieden angeordnet sein. In der Regel ist sie geradlinig, oft aber auch abgerundet oder spitz. Die abgerundeten Schneiden sind vielfach (wie beim Abhobeln des Holzes) zum Abhobeln der oberen ersten Schiebt in Anwendung, zum Abarbeiten aus dem Groben (Schroten, De-grossir, Döcrouter, Pough planing), während die geraden zum Ebenen (Schlichten, Smoothing) dienen. Nur wenn der Span seitwärts fortgenommen wird. (S. 230 Fig. 279 C), ist auch die seitwärts stehende Schneide eine gerade, oft schräg gegen die Bewegungsrichtung gestellte.

Unter der Voraussetzung, dass eine grössere Arbeitsfläche eben abgehobelt werden soll, kann die Arbeit nur streifenweise geschehen (S. 230). Aus diesem Grunde ist zwischen Arbeitsstück und Werkzeug eine gegenseitige Bewegung derart zu veranlassen, dass der Meissei nach und nach zu jeder Stelle des Arbeitsstückes gelangt. Dazu sind zwei rechtwinklig auf einander stehende Bewegungen erforderlich und genügend. Diese beiden Bewegungen (Haupt-und Schaltbewegung, S. 231) werden entweder allein vom Werkzeuge, oder allein vom Arbeitsstücke oder vom Werkzeuge und Arbeitsstücke gemein-

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schaftlicb ausgeführt, dass das Arbeitsstück die Hauptbewegnng, das Werkzeug die Schaltbewegung macht.

Gewöhnlich findet die Bewegung in der Weise statt,

Erhält das Arbeitsstück die Hauptbewegung, .so muss dasselbe fest auf einer beweglichen Unterlage (Tisch, Schlitten, Table, Plateau, Talle) liegen, welche ihrerseits wieder gehörig sicher durch ein Gestell (Bett) zu unterstützen ist. Den Tisch bildet eine verhältnismässig grosse und starke, gusseiserne Platte, die mit Vorrichtungen zur Befestigung des Arbeitsstückes (Aufspannen) und sicherer Führung auf dem Bette (Prismenführung) versehen sein muss. Zum Zwecke der Befestigung des Arbeitsstückes ist diese Platte (Aufspanntisch) entweder mit Längsfurchen oder mit Durchbrechungen auszustatten, in denen sich besondere Teile, Haken, Klammern etc. befestigen und der Grösse und Form des Arbeitsstückes entsprechend verschieben lassen. Die gebräuchlichsten derselben sind in Fig. 306 gezeichnet. Bei A besteht der befestigende Teil aus einem Haken b, der durch den Tisch T gesteckt wird, oben auf das Arbeitsstück a greift und unter dem Tische durch eine Mutter m festgezogen wird. — Bei B wird die feste Verbindung des Arbeitsstückes a mit dem Tische

T durch Querschienen q und die Schraubenbolzen o ver-

MM I

Fig. 306.

Zur Führung sind an der

vorhanden, welche in entsprechenden Ver-

mittelt; diese Methode ist beschränkt, w⁷eil die Arbeitsoberfläche zum Teil durch die Schienen bedeckt wird. — Bei C endlich erkennt man einen Schrauben träger o, der sich mit einem Ansätze in einer Nut des Tisches bewegen lässt und eine Querschraube s trägt, welche gegen das Arbeitsstück a drückt und dasselbe im Vereine mit einer korrespondierenden Schraube festklemmt, unteren Seite des Schlittens prismatische Ansätze i (Fig. 306 A), — gewöhnlich von dreieckigem Querschnitte tiefungen des Bettes u gleiten. Die Hin- und Herbewegung des Tisches wird bei kleinen Maschinen oft durch einen Kurbelmechanismus oder auch, namentlich bei den Handhobelmaschinen, durch Hebel und Zugstange, Zahnstange mit Zahnradeingriff, bei grossen Maschinen aber durch eine Zahnstange — mit Rad- oder Schneckengetriebe — oder durch eine Schraubenspindel mit Mutter, selten durch Ketten erzielt. Da die Regelmässigkeit der Bewegung, d. h. eine gleichförmige Geschwindigkeit für eine gute Wirkung notwendig ist, so sollte bei dem Kurbelmechanismus durch Einschaltung elliptischer Räder, Kulissenhebel etc. die Unregelmässigkeit der Kurbelbewegung ausgeglichen werden. — Die Grösse der Tischbewegung hängt von der Länge des Arbeitsstückes ab und ist dieser möglichst anzupassen, damit der Leergang nicht zu lange dauert; dieser Grösse entsprechend ist auch die Umkehrung der Bewegung (Umsteuerung) früher oder später herbeizuführen. Bei einem Hebelmechanismus wird die Hublänge einfach durch die Hebellängen oder den Bewegungswinkel bestimmt. Bei der Kurbel genügt, — da eine Umsteuerung gar nicht erforderlich ist, weil die rotierende Bewegung der Kurbel durch die Lenkstange schon in eine hin- und hergehende umgesetzt wird, — die Anwendung der Schlitzkurbel mit verstellbarem Zapfen, dessen Entfernung von der Kurbelachse etwas mehr als die halbe Länge des Arbeitsstückes betragen muss. — Sind Zahnstangen oder Schraubenspindeln als bewegende Organe vorhanden, so sind be-

sondere Umsteuerungsvorrichtungen nicht zu umgehen. In der Regel wirken sie selbstthätig, indem sich seitwärts an dem Tische verstellbare Knaggen befinden, welche gegen Ausrückhebel wirken, die ihrerseits Umkupplungen verschiedener Art vornehmen.

Unmittelbar über dem Tische steht der Meissei, festgehalten von dem Meisseiträger¹) (Support, Porte-outil, Head stock), der, von einem Querbalken getragen, je nach der Höhe des Arbeitsstückes höher oder niedriger gestellt werden kann und die Schaltbewegung auf den Meissei überträgt. Um die Einstellung und die Schaltbewegung leicht herbeiführen zu können, ist der Querbalken mit beiden Enden in vertikalen Gestellteilen, an zwei Schrauben führbar, aufgehängt, die durch Drehung eine vertikale Verschiebung des Balkens verursachen. (Die feine Einstellung des Meisseis geschieht dann am Supporte selbst.) Sodann ist der Support wieder längs des Querbalkens verschiebbar und zwar durch eine horizontale Schraube, die in dem Balken liegt und durch eine Mutter im Supporte geht. Am äusseren Ende trägt diese Schraube ein Sperrad, auf welches ein Sperrkegel ein wirkt, der von dem Umsteuerungsapparate unmittelbar nach dem Leergang in Thätigkeit gesetzt wird, und die Schraube um einen gewissen von der Spanbreite abhängigen Winkel dreht. — Damit der Meissei beim Rückgang nicht auf der Arbeitsoberfläche schleift, sondern sich davon abhebt, steckt er in einer an der vorderen Seite des Supportes angebrachten, kippenden Klappe, welche sich bei dem Arbeitsgang fest gegen den Support legt, beim Rückgang sich aber davon entfernt. Ferner ist bei dem Supporte noch die Anordnung zu treffen , dass man den Meissei zum Hobeln schräger Flächen einstellen kann, was gewöhnlich durch ein Drehen des Supportes in der Vertikalebene erreicht wird. — Zu bemerken ist noch , dass der Stahl mit der Schneide etwas aus der Vertikallinie rückwärts stehen muss, damit er bei einem etwaigen Nachgeben nicht tiefer in das Material eindringt (sich nicht fängt) sondern aus demselben heraustritt. — In der Regel schneidet der Meissei nur während der Tischbewegung nach einer Richtung (Arbeitsgang). Um in diesem Fall den durch den Leer gang hervorgerufenen Zeitverlust zu verringern, giebt man dem Tische während dieser Rückbewegung eine grössere Geschwindigkeit (Schneller Rückgang). Da der Zeitverlust vollständig aufhört, wenn der Meissei nach beiden Bewegungsrichtungen angreift, so sind vielfach Anordnungen gewählt, bei welchen eine Doppelwirkung erreicht wird und zwar nach 3 Grundgedanken: erstens durch Anbringung zweier mit den Schneiden entgegengesetzt gerichteter Meissei, zweitens durch eine Einrichtung, welche den Meissei nach jedem Zuge um 180° dreht (springender Stahl) und drittens (am einfachsten) durch einen Meissei mit zwei gegenüberliegenden Schneiden.

In Figur 307 und 308 ist eine gewöhnliche Hobelmaschine in zwei Ansichten und einem Durchschnitte durch den Stichelträger bei S dargestellt, bei welcher das Arbeitsstück die Hauptbewegung, das Werkzeug die Schaltbewegung ausführt. Der Tisch A gleitet mit Prismenführungen auf dem Gestelle oder Bette B. An der Unterseite des Tisches sitzt bei C eine Zahnstange, in welche das Trieb a eingreift, das durch Räderübersetzung von den Riemenscheiben 1 und 3 (2 ist eine Leerscheibe) die Bewegung erhält und zwar von der Riemenscheibe 1 für die Arbeitsbewegung, von 3 für den Rückgang mit grösserer Geschwindigkeit. Zu dem Zwecke sitzt 1 auf der Welle b fest, während 3 mit dem Zahnrade m ein Stück bildet und sich um die Welle b dreht. Beim Arbeitsgang erfolgt nun die Bewegung von der Riemenscheibe 1 ³ durch das Trieb n auf ein besonderes Zahnrad und von diesem durch ein Transporteurrad auf das Triebrad a, sodass eine zweifache Übersetzung vorhanden ist. Beim Rückgang dahingegen geschieht die Übertragung von 3 und m auf i und von hier direkt durch die Welle c auf a, also ohne ein Transporteurrad, so dass nicht nur die Umkehrung der Bewegung, sondern auch die grössere Geschwindigkeit erreicht ist.

Die Bewegung des Riemens von 1 auf 3 und umgekehrt über 2 erfolgt am Ende eines jeden Hubes durch eine entsprechende Verschiebung des Riemenführers f, welcher deshalb mit einer horizontalen Stange verbunden ist, die durch einen Winkelhebel 4, 5, 6 bewegt wird, welcher die Drehung durch eine seitwärts neben dem Tische herlaufende Stange k, die bei 6 diesen Winkelhebel angreift, nach jedem Hube erhält. Die Stange k sitzt nämlich an dem Steuerhebel 1, der oben eine Gabel e e¹ trägt. Gegen diese Gabel wirken zwei an

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Fig. 308.

Fig. 307.

der Seite des Tisches sitzende Knaggen r und rt und zwar r auf ej und rt auf e kurz vor Beendigung des Hubes so ein, dass der Hebel 1, und infolgedessen die Stange k hin- und hergeschoben wird, was eine Verschiebung des Riemens durch den Winkelhebel 6, 5, 4, der bei 4 mit dem Riemenführer f verbunden ist, veranlasst. Durch Verstellung der beiden Knaggen r und rx in einer Nut am Tische A ist die Umsteuerung für jede Arbeitsläuge möglich und durch den Handgriff y lässt sich ferner ebenfalls sowohl die Umstellung als die Stillstellung veranlassen, da letztere bei der mittleren Stellung des Handgriffes ein-tritt, weil dann der Riemen auf der Leerscheibe 2 liegt.

Der Meissei befindet sich senkrecht über dem Arbeitsstücke in dem Supporte S — (in einer besonderen Figur noch im Durchschnitte gezeichnet) — festgehalten durch die beiden Schrauben ss in der Klappe E, die um einen horizontalen, in der Mitte liegenden Zapfen kippt. Die Klappe E hängt vermittelst des Vertikalschlittens G an einer Schraube S mit dem Handrade H,

wodurch dem Meissei die feine Einstellung erteilt wird. Der Schlitten G liegt sodann in Nuten eines Stückes L, das zur Schrägstellung des Meisseis um einen Zapfen drehbar und mit den Schrauben tt, feststellbar auf dem Hauptschlitten M sitzt. Dieser Hauptschlitten wird sodann von dem Querbalken Q getragen, der an den zwei Schrauben RR hängt, die, wie aus der Zeichnung leicht zu erkennen ist, durch Kegelräder bewegt, den Querbalken höher und tiefer stellen. Der Querbalken, der seine Führung in den Schlitzen des Gestelles D hat, ist zur Aufnahme des Supportes oben und unten mit Prismen versehen, um welche, wie die Zeichnung ergiebt, Teile des Supportes fassen. In der Längenrichtung bildet er einen Rahmen, in welchem die Schraube T liegt, die dem Supporte die Schaltbewegung mitteilt. Zu dem Zwecke hat die Schraube T in einem Ansätze an dem Supportstücke M eine Mutter und am Ende bei U ein Sperrad. In dieses Sperrad greift nun ein Sperrkegel v ein, welcher an der Schalterscheibe vx sitzt, die durch den Hebel x und das Zug-stängelchen von der Schaltstange z die Ruckbewegung empfängt, welche letztere der Schaltstange z durch den Winkelhebel w von derselben Stange k erteilt wird, welche den Hebel 6, 5, 4 bewegt, so dass die Schaltbewegung stets am Ende des Hubes eintritt. Ein Gewicht P an dem Kipphebel w dient dazu, den Steuerhebel 1 immer in seinen äussersten Lagen zu erhalten und den Übergang von einer Lage in die andere zu beschleunigen. — Um auf allen diesen Hobelmaschinen auch vertikale Flächen hobeln zu können, erhalten die Meisseiträger noch eine besondere Schaltvorrichtung, welche die vertikale Schraube S oder deren Mutter S (Fig. 310) ruckweise dreht, gewöhnlich von Kegelrädchen aus, wovon eins auf der horizontalen Spindel T oder einer besonderen Schaltwelle und das zweite mit Nut und Feder auf der Schraube S sitzt.

Die vorstehend beschriebene Hobelmaschine wird für Arbeitsstücke bis zu 18 m Länge und 4 m Breite ausgeführt.

Höchst vorteilhaft erweist sich die durch Fig. 309—310 vor Augen geführte Anordnung der Säulen höbe 1 maschi ne, bei welcher besonders hervorzuheben ist, dass der Meisseiträger S auf einem Querbalken Q Q angebracht ist, der mit einer starken Muffe oder Büchse M einseitig von der Säule D getragen wird, sodass über dem Tische A der Raum an einer Seite freibleibt und damit nicht nur das Aufspannen der Arbeitsstücke wesentlich erleichtert, sondern auch das Behobeln sehr breiter Gegenstände ermöglicht wird. Die Einstellung des Querbalkens in der Höhenlage erfolgt längs der Säule D durch die von dem Handrad H mittels Kegelräder k bewegte vertikale Schraube R mit Mutter in Q. Der Support S erhält seine Schaltung von der Schraube T vermittelst der Schaltstange z, welche auf- und abbewegt wird und durch Einfallklinken in der oben beschriebenen Weise die Schraube ruckweise dreht. Die bei U sichtbare Welle kann in gleicher Weise geschaltet werden, um die eben erwähnte Vertikalschaltung des Meisseis zu bewirken. Die Arbeitsbewegung des auf dem Bette B gleitenden Tisches A erfolgt durch Zahnstange C und Zahnrad 8, das von den Riemenscheiben J mit offenen und gekreuzten Riemen O und K vermittelst der Zahnräder 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 angetrieben wird. Da die Riemenscheibe des offenen Riemens kleiner im Durchmesser ist und den Leerlauf veranlasst, so findet dieser mit entsprechend grösserer Geschwindigkeit statt. Die Umsetzung der Tischbewegung erfolgt durch Verschiebung der Riemen O und K mit Hilfe der Riemenführer FF, welche beide gleichzeitig so verschoben werden, dass stets ein Riemen auf die Losscheibe gelangt, während der andere auf die Festscheibe rückt. Zur Steuerung ist eine besondere sog. Drall-umSteuerung und zwar seitwärts bei E am Bette B angebracht. Dieselbe besteht aus einem Rahmen ee mit zwei parallelen Führungsstangen cc, längs

welcher sich der Bügel b durch Anstossen zweier Knaggen r verschiebt, die seitwärts zum Zwecke der Wegabmessung in Nuten verstellbar an der Seitenkante des Tisches sitzen. In dem Rahmen ee liegt um beide Enden drehbar eine kurze Achse aa mit einer schräg verlaufenden Kurvennut, in die ein Zapfen des Bügels b eintritt, sodass infolge der Verschiebung des Bügels b diese Achse eine kurze Drehung und zwar je nach der Tischbewegungsrichtung nach rechts oder links ausführt. Mit der Achse aa ist nun eine Welle ver-

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Fig. 310.

Pig. 309.

bunden, welche mittelst eines Zahnradsegments in die verzahnte Riemenführerstange eingreift und diese somit ebenfalls nach rechts oder links verschiebt. Gleichzeitig erfolgt durch eine Nebenwelle n und Kegelzahnräder bei i die Übertragung der Schwingung auf die Schlitzkurbel u und durch die Stange w auf die Schaltstange z. Unabhängig von der Tischbewegung lässt sich der Rahmen ee von dem Handhebel h drehen und dadurch infolge Mitnahme der Achse aa die Verschiebung der Riemen von Hand, also auch die Aus- und Einrückung der Maschine bewerkstelligen.

Sind die Arbeitsstücke grösser oder besitzen sie ein so bedeutendes Gewicht, dass ihre Bewegung unverhältnismässig viel Kraft beansprucht, so ist es zweckmässiger, dem Werkzeuge neben der Schaltbewegung auch die Arbeitsbewegung zu erteilen. In solchen Fällen liegt das Arbeitsstück gewöhnlich auf besonderen Trägern fest, während der Meisseiträger mit dem ständerartigen Gestelle D D in besonderen Prismenführungen hin- und berbewegt wird, die nach der durch Fig. 306 A angedeuteten Art in langen, horizontalen Balken angebracht sind. Seitwärts sitzende Knaggen vermitteln die Umsteuerung in ähnlicher Weise wie durch Fig. 307 u. 308 erklärt wurde. — Vielfach werden bei dieser Gattung die Träger des Arbeitsstückes auf Querträger gelegt, welche an Platten sitzen, die die Wände einer Grube bilden (Grubenhobelmaschinen). — Für sehr breite Arbeitsstücke erhalten die Hobelmaschinen mitunter dadurch eine ganz freie Seite, dass man den Meisseiträger an einem Arme anbringt, der von einem Schlitten ausgeht, welcher sich auf langer Bahn neben dem Arbeitsstücke bewegt (Seitenhobelmaschine¹). — Hierher gehören auch die Blechkanten-

it Ztschr. d. Y. d. Ing. 1891 S. 1242. — Dinglers Journ. 262, 300.

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hobelmaschinen. Die Säulenhobelmaschine lässt sich dadurch in eine Seitenhobelmaschine verwandeln, dass man den Support mit dem bewegten Tische verbindet, wozu eine besondere Einrichtung getroffen ist. — Zum Behobeln grosser vertikaler Flächen sind auch vertikale Hobelmaschinen ausgeführt¹).— Die Hobelmaschinen mit festliegenden Arbeitsstücken erfordern unter gleichen sonstigen Verhältnissen nur die halbe Länge der anderen und demgemäss weniger Platz.

Hobelmaschinen für kleine Arbeitsstücke lassen insofern eine wesentliche Vereinfachung der Einrichtung zu, als der Meissei vermittelst eines kurzen Schlittens die Arbeits- und auch die Schaltbewegung und das Arbeitsstück eine feste Lage auf einem in der Höhe verstellbaren Tische erhalten kann. Man nennt sie gewöhnlich Feilmaschinen (Shapingmaschine, Maschine ä limmer, Limeuse, Shapinj machine, Shaving machine, Filing machine). Fig. 311 führt in einem vertikalen Durchschnitte eine Feilmaschine oder Shapingmaschine vor Augen, welche mit selbsttätig verstellbarem Supporte ausgestattet ist, der sowohl die Arbeits- als die Schaltbewegung macht.

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Fig. 311.

An der Vorderwand des zur Aufbewahrung von Werkzeugen etc. kastenförmig hohl angeordneten Gestelles G befindet sich zunächst, in Prismen geführt, der Aufspanntisch A zur Aufnahme des Arbeitsstückes, durch die Schraube a und Handrad h, der Höhe des Arbeitsstückes entsprechend, auf- und niederschiebbar. — Bei S ist der Support sichtbar, der mit Klappe und kippbarem Vertikalschieber ausgestattet, wie bereits oben durch Fig. 309 u. 310 detailliert beschrieben ist. Dieser Support sitzt an der Vorderfläche des Schiebers e, welcher durch die Zugstange z und Zapfen n mit der Schlitzkurbel o so in Verbindung gebracht ist, dass bei der Drehung dieser Kurbel die Arbeitsbewegung erfolgt, deren Grösse durch Verstellung des Zapfens n in dem Schlitze reguliert wird. — Der Antrieb erfolgt durch Riemenstufenscheiben s, welche mit dem Triebe t auf einer Welle sitzen und durch dieses und das Zahnrad tx die Kurbel drehen. Der Schieber e gleitet nun auf einem Schlitten i, der auf dem Bette p in Prismen geführt und durch eine Schraube u ruckweise fortge-echoben wird, also die Schaltbewegung erhält; und zwar durch Hebel, Schaltkegel und Schaltrad, welche ihre Bewegung von einer Schlitzkurbel empfangen, die von dem Triebrade t in Bewegung gesetzt wird. — Weil das Werkzeug oder der Schlitten i die Schaltbewegung ausführt, so muss der Mechanismus für die Arbeitsbewegung mitgehen, was einfach dadurch bewirkt wird, dass das Trieb t durch einen Arm mit dem Schlitten verbunden und auf der Antriebwelle in einer Nut verschoben wird.

Die Feilmaschinen besitzen ihrer Arbeitsweise wegen einen grossen Verwendungskreis und dem entsprechend manche besondere Einrichtungen. Die Bewegung des Schlittens erfolgt oft durch eine schwingende Kurbelschleife, oder durch eine Zahnstange mit Kehrräderwerk, wobei die Antriebsvorrichtungen höchst zweckmässig im Innern des Gestelles untergebracht werden. — Viel-

Grosse Shapingmaschinen: für Schmiedeisen .    .    .    .    130 bis 150 mm

fach erhält die obere Tischplatte die Schaltbewegung, wodurch das Arbeitsstück quer bearbeitet wird (Querhobelmaschine⁴); mitunter wird die Schaltbewegung eine drehende (Rundhobelmaschine), das Arbeitsstück steckt dann, wenn es hohl ist, gehalten durch zwei eingepresste Kegel, auf einem horizontalen Dorne cd (Fig. 311), der von dem Schneckenrade x aus geschaltet wird; nicht hohle Gegenstände werden durch Futter u. dgl. (S. Drehbank) mit einer anstatt des Domes vorhandenen Spindel verbunden. — Zum Festhalten des Arbeitsstückes dient sehr bequem ein Schraubstock, der die Schaltbewegung des Tisches mitmacht (Limeur, £tau limeur). — Die Feilmaschine ist oft durch Anbringung eines Schwungrades oder eines Hebels mit Zugstange für den Handbetrieb eingerichtet. — Verbindet man Rundhobelmaschinen mit einem Teilkreise, so lassen sich auf Cylindern nach bestimmter Teilung Riffeln einhobeln (Riffelmaschine)²).

Die Geschwindigkeiten der bewegenden Teile der Hobelmaschine richten sich nicht nur nach dem Arbeitsmaterial, sondern auch nach der Grösse der Maschine, insofern als die Shapingmaschinen eine grössere Arbeitsgeschwindigkeit erhalten können als die grossen Hobelmaschinen. Die Hobelmaschinen (mit denen fast nur Guss- und Schmiedeisen gehobelt wird) erhalten durchschnittlich eine Hauptgeschwindigkeit von 80 bis 100 mm in der Sekunde (80 bis 90 für grosse, 90 bis 100 für kleine Maschinen) für den Arbeitsgang, und eine 2 bis 3 mal grössere für den Leergang, sowie eine Schaltgeschwindigkeit von 0,25 bis 2,5 mm (0,5 bis 2,5 bei grossen, und 0,25 bis 1,25 bei kleinen Maschinen).

Für die Shapingmaschinen sind die Geschwindigkeiten mit Rücksicht auf das Arbeitsmaterial in folgender Tabelle zusammengestellt.

Kleine Shapingmaschinen:

Hauptgeschwindigkeit: für Schmiedeisen . . . . 150 bis 170 mm für Gusseisen für Stahl

für Messing und Bronze    . 180 „ 220 „

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für Gusseisen für Stahl .... für Messing und Bronze .    160

Der Rückgang dieser Maschinen geschieht in der Regel mit der l⁴/3 bis 1^2 fachen Geschwindigkeit.

Die Leistungsfähigkeit, also auch der Arbeitsverbrauch der Hobelmaschinen ist nach Hartig's Vorgang bestimmbar durch das Gewicht der in einer gewissen Zeit abgefallenen Späne, indem die Nutzarbeit diesem Gewichte proportional ist. Bezeichnet man nun die Gesamtarbeit mit N, die Leergangsarbeit mit Nj und die Nutzarbeit mit N₂, so ist allgemein

N = N₁+ N

oder weil a. a. O.

N₂ = aG

ist, wenn a die Nutzarbeit für 1 kg stündlich abgehobeltes Metall in Pferdestärken und G das in der Stunde abgehobelte Metall in Kilogrammen bedeutet, so ist die Gesamtarbeit

N = Nj-f aG.

Die Arbeitseinheit a kann dann annähernd und bei mittlerer Spandicke im Durchschnitte für Stahl = 0,246, für Schmiedeisen = 0,114, für Gusseisen = 0,113 und für Bronze =0,028 Pferdestärke angenommen werden.

2. Holzhobelmaschine¹). Die an dieser Stelle in Betracht kommende Hobelmaschine ist aus dem Bestreben hervorgegangen, die Handarbeit nachzuahmen und besteht demnach aus einem gewöhnlichen Hobeleisen und einer machinalen Antriebsvorrichtung.

Entweder wird dabei der Hobel in hin- und hergehender Bewegung über das Arbeitsstück hinweggeführt oder das letztere gegen den stillstehenden Hobel bewegt. — Bei der ersten Art der Wirkung befindet sich der Hobel auf einem Schlitten oder Wagen, der durch Kurbel und Lenkstange die alternierende Bewegung erhält, und wobei die Hobelsohle nach unten, nach oben oder seitwärts gekehrt stehen kann. Mitunter erhält auch der Hobel eine senkrechte Führung nach Art der Guillotine. — Im zweiten Fall wird das Holz auf einen Wagen gelegt und dieser gegen das Hobelmesser geschoben, welches ebenfalls über, unter oder neben dem Holzstücke sich befinden kann. — Auch sind beide Fälle in der Art kombiniert, dass das Arbeitsstück unter oder über dem schnell hin-und hergehenden Hobel herbewegt wird.

Besonders in Anwendung ist das System dieser Hobelmaschinen zur Erzeugung dünner FournierblätteH), Schindeln und anderer Arten von Holzblättern. — Mit eingesetzten Schneidern oder Zündhölzchenhobeleisen (S. 264) dienen sie zur Anfertigung von sogenannter Holzwolle, von Holzdraht zu Zündhölzchen, Jalousiestäbchen, Holzgeweben etc.⁵ 6 7), namentlich auch zur Anfertigung gekehlter Leisten zu Goldleisten, Bilderrahmen, Thüreinfassungen u. s. w. — Man kann auf solche Weise ohne Holzverlust Fourniere von sehr geringer Dicke (bis ¹/s mm) und bis 3 m Länge herstellen. — Ferner sind sie zum letzten Glätten von Parkettstücken in hohem Grade geeignet. In diesem Fall werden wohl die Parkettafeln an einer vertikalen, auf einer sich drehenden Achse sitzenden Scheibe befestigt und so durch'diese gedreht an einem feststehenden Schlichthobel vorbeigeführt.

3. Bestossmaschinen. Die bei der Metallverarbeitung häufig vorkommende Anfertigung von Nuten in Höhlungen, z. B. Keilnuten in Radnaben, hat wohl zuerst Veranlassung zur Konstruktion der Bestossmaschinen⁸) (Stoss-maschinen, Nutstossmaschinen, Machine ä buriner, M. ä mortaiser, Mortai-seuse, Key grooving engine, Grooving engine, Paring engine, Slotting machine) gegeben, während später ihre Bequemlichkeit zum Abarbeiten vertikaler Flächen an Arbeitsstücken aller Art den Kreis für die Verwendung dieser Maschine dermaassen erweiterte, dass sie jetzt ebenfalls zu den unentbehrlichsten in der mechanischen Werkstatt gehört.

Das Wesen der Bestossmaschine liegt in einem vertikal geführten Meissei, der parallel zur Arbeitsfläche steht und beim Niedergang einen Span abstösst,

18

beim Aufgang aber leer gebt. Die Wirkung des Meisseis ist dieselbe wie bei der Hobelmaschine; deshalb wird die Bestossmaschine auch Vertikalhobel-maschine (Raboteuse verticale) genannt. Während der Meissei stets die Arbeitsbewegung ausführt, erhält in der Regel das Werkstück die Schaltbewegung, die entweder geradlinig oder drehend ist. Der Tisch zur Aufnahme des Arbeitsstückes kann daher gewöhnlich eine drehende und zwei aufeinander rechtwinklig stehende Horizontalbewegungen machen, die zunächst zur richtigen Lage des Arbeitsstückes und dann zum Vorschub angewendet werden. Mitunter lässt sich derselbe für Aufnahme schräger Arbeitsstücke auch kippen.

Der Meissei sitzt in einem Werkzeugträger (S t ö s s e 1) mit vertikaler Prismenführung an einem Ständer des Gestelles über der Mitte des Tisches. Der Werkzeugträger empfängt die Bewegung gewöhnlich durch eine Schlitzkurbel mit Zugstange (oft in der Weise, dass der Aufgang schneller vor sich geht), mit einem Riemenvorgelege. — Selten wird die Schraube als Bewegungsmittel verwendet. — Die Schaltbewegung, welche rasch ausgeführt werden muss, erfolgt in der Regel durch unrundeScheiben oder Nuten, welche ein Hebelsystem ruckweise in Thätigkeit setzen, das die Bewegung auf das entsprechende Sclialt-rad und durch dieses auf die Leitschrauben überträgt.

Zur näheren Erläuterung mag die in Fig. 312 und 313 in einer Seiten -und Vorderansicht gezeichnete Bestossmaschine dienen. Bei dieser Maschine

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Fig. 313.

Fig. 312.

wird der Meissei durch ein paar Hülsen und Schrauben mit dem Werkzeughalter B, der den unteren Teil des Prisma BC (Stössel) ausmacht, verbunden. In diesem Prisma hängt eine Schraube, welche bei D den Zapfen der Zugstange ab aufnimmt, die am Ende b mit einer Schlitzkurbel verbunden ist, welche mit dem Zahnrade c ein Stück bildet. Das Zahnrad c endlich wird vermittelst eines Triebes in Drehung versetzt, das auf der Antriebwelle sitzt, welche durch die Stufenscheiben F den Umtrieb erhält, wobei das Schwungrad S die bekannte Funktion ausübt. Von der Welle des Zahnrades c gehen auch die drei Schaltbewegungen aus. Eine unrunde Scheibe neben dem Zahnrade c setzt einen horizontalen Hebel in plötzliche Schwingung. Diese Schwingung pflanzt sich durch die Stange 1 und einen Hebel bei i auf die Stange k fort. Von hier aus erfolgt zunächst durch den am Ende dieser Stange sitzenden Hebel m mit Hilfe von Schalthaken und Schaltrad n die Bewegung der Schraube, welche den Tisch A dem Gestelle nähert. Sodann wird durch ein Kegelrad auf der Stange k das Kegelrad o und dadurch eine Stange op gerückt, welche die Schalthaken 1 und 2 trägt. Der Schalthaken 1 dient zur Drehung der Leitspindel, welche den Tisch geradlinig vor dem Gestelle herschiebt; der Schalthaken 2 aber zur Drehung einer Schnecke, welche in das Schraubenrad s eingreift, das an dem Tische A sitzt und letzterem daher eine ruckweise Drehbewegung erteilt.

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Fig. 314.

Auch in der Holzverarbeitung kommen mitunter Bestossmaschinen für bestimmte Zwecke vor. So z. B., um zur Bereitung der Holzzellulose in der Papierfabrikation sehr dünne Scheibchen rechtwinklig oder schiefwinklig gegen die Fasern ab-zustossen; ferner zum Bestossen von Hirnenden z. B. auf Gehrung, d. h. unter 45° u. s. w. Die Idee, welche diesen Maschinen zu Grunde liegt, ist aus nebenstehender Fig. 314 zu erkennen, welche eine Gehrungsschneidmaschine [Mitreing machine*)) einfachster Konstruktion zeigt. Das scharf geschliffene Messer B gleitet an der vorderen Seite des Rahmens A, gehörig in Führungen gelegt, unter einem Winkel von 45° gegen das Arbeitsstück H und wird vermittelst eines Hebels C und Verbindungsstückes D niedergestossen.

Bezüglich der Geschwindigkeit der Stoss-maschinen ist zu erwähnen, dass die kleinen Maschinen eine Arbeitsgeschwindigkeit von 120 bis 140 mm bei Schmiedeisen, 100 bis 120 mm bei Gusseisen, 80 bis 90 mm bei Stahl und 140 bis 160 mm bei Messing und Bronze, mit 0,25 bis 1 mm Schaltgeschwindigkeit, sowie die grossen bei 0,3 bis 1,5 mm Schaltgeschwindigkeit durchgängig um 10 mm geringere Arbeitsgeschwindigkeit besitzen. Der Rückgang erfolgt um 1⁹/3 bis l⁹/2 mal geschwinder.

4. Stemmaschine. Die Stemmaschinen [Machine ä mortaiser, Mortising machine²)] der Holzarbeiter haben mit den Bestossmaschinen die Bewegung des Meisseis insofern überein, als derselbe in der Regel vertikal, mitunter auch horizontal, und rechtwinklig gegen die Arbeitsfläche vordringt, weil sie besonders den Zweck haben, Schlitze und Löcher auszustemmen und Zapfen anzustemmen. Dabei arbeitet die Maschine gewöhnlich ein vorgebohrtes Loch weiter aus, weil dann die Arbeit wesentlich erleichtert wird, indem die abge-stossenen Späne sich besser entfernen. Um die Ecken der viereckigen Löcher scharf rechtwinklig zu erhalten, wird der Meissei oft als Viereisen, S. 251, konstruiert und stets so eingesetzt, dass er sich leicht um 180° drehen lässt. Der Meissei der Stemmaschine ist neuerdings vielfach als sog. Hohlstichel³) zur Verwendung gekommen, der aus einem Stahlrohre besteht, das äusserlich einen quadratischen und innen einen kreisrunden Querschnitt hat und im Innern einen

Schneckenbohrer trägt, der das abgestossene Holz in Späne verwandelt und dem Stichel heraus schafft. — Sei es nun, dass die Stemmaschine mit der Hand oder dem Fusse eines Arbeiters, oder von Elementarkraft betrieben wird: fast in allen Fällen bekommt der Meissei die Arbeitsbewegung und das Arbeitsstück die Schaltbewegung und zwar letztere ebensowohl durch die Hand als selbsttätig.

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Eine sehr gebräuchliche Stemmaschine für Fussbetrieb ist in Fig. 315 dargestellt. Das Arbeitsstück erhält als Unterstützung den Tisch T, welcher zwischen zwei senkrecht stehenden Holzstücken HH auf und nieder verschiebbar und in jeder, der Grösse des Arbeitsstückes passenden Höhe feststellbar ist. Der Meissei m sitzt in einem Kopfe der vertikalen, in Ösen geführten Stange B, die mit dem Querhebel CD verbunden ist, welcher durch eine Zug-

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¹

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1871 S. 325. — Polyt. Zentr. 1869 S. 1034; 1862 S. 727; 1870 S. 962. — Heusinger, Handbuch, Bd. IV, S. 27*2.

²

Dinglers Journ. 228, 304; 245, 12. y. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aull.

³

Dinglers Journ. 224, 36; 229, 216; 281, 14; 271, 247.

⁴

Dinglers Journ. 291, 30. — 2) Dinglers Journ. 244. 22; 253, 19.

⁵

Exner, Werkzeuge u. Maschinen zur Holzverarbeitung. Weimar 1881. — Richard, Wood-working maschines S. 264. — Dinglers Journ. 118, 261; 244, 407; 257, 177. — -) Krouauer, Zeichn. Bd. IV Tat. 9 u. 10. — Armengaud, Bd. XIV S. 329. — Dinglers Journ. 192, 22. — Arbey, Scierie etc. Taf. 5, 6, 7. — 8) Dinglers Journ. 265, 57; 267, 433; 271, 49; 274, 296; 277, 324; 286, 221; 290, 78. — 4) Hart, Werkzeugmasch. S. 280. — Kronauer, Zeichn. Bd. I Taf. 1—3, 36—39, 47 u. 48. — Hütte, 1862 Taf. 21; 1864 Taf. 18; 1871 Taf. 10. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1857 S. 276; 1870 S. 528; 1891 S. 1149; 1892 S. 1074;

⁶

1894 S. 705 u. 1078. — Publ. ind. Bd. 10 S. 157; Bd. 12 Taf. 21; Bd. 14 Taf. 10; Bd. 25 Taf. 23. — Masch.-Konstr., 1869 S. 340. — Jobard, Bull., Bd. VI, S. 44; Bd. XXX S. 10.

⁷

— Dinglers Journ. 128, 16 u. 40; 132, 3; 185, 23; 214, 104; 224, 550; 225, 105; 230, 6, 302; 267, 582; 268, 382; 269, 71; 275, 313.

⁸

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 8. Auf).

⁹

Dinglers Journ. 200, 181; 215, 399. — 2) Wertheim, Werkzeugkunde, Taf. 23. — Hart, Werkzeugmasch. S. 392. — Schmidt, Ilolzbearbeitungsmasch., Bd. 2 Taf. 9. — Exner. Werkzeuge etc. — Hesse, Bericht, S. 264. — Hütte, 1867 Taf. 12. — Zeitschr. d. V. d. Ing., 1857 S. 69 u. 70; 1891 S. 168; 1894 S. 705. — Pubh ind., Bd. 11 Taf. 39 u. 40; Bd. 20 Taf. 35. — Richards, Wood working macbines, S. 189. — Dinglers Journ, 123, 81; 168, 254; 174, 250, 329; 207, 450; 231, 26; 243, 82; 246, 364; 249, 488; 254, 58; 262. 399; 271, 105; 297, 220. - S) Ztschr. d. V. d. Ing. 1891 S 168; 1894 S. 705.

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Fig. 315.

Fig. 316.

Fig. 317.

stange von dem Fusshebel FG vermittelst des Fusses niedergestossen wird, wodurch der Beitel m in das Holz eindringt. Zum Ausziehen des Beitels aus dem Holze dient die Blattfeder P, und zum Zurückhalten des Holzes ein verstellbares Lineal, welches mit einer vorspringenden Kante auf das Arbeitsstück geschoben wird. Der Kopf, welcher den Meissei mit der Stange B verbindet, ist durch einen Handgriff um 180° drehbar.

Die in Fig. 316 und 317 in der Seiten- und Vorderansicht gezeichnete Stemmaschine ist für den Handbetrieb eingerichtet, aber mit einem ebenfalls durch die Hand zu verstellenden Schaltmechanismus ausgestattet, um eine .grössere Regelmässigkeit in der Bewegung herbeizuführen. Das Arbeitsstück A wird mittelst Klemmschraube s auf dem Tische T befestigt, der zur Einstellung zwei Bewegungen hat: eine durch die Schraube t erzeugte gegen das Gestell G und eine zweite, rechtwinklig zu der ersten, hervorgebracht durch das Handrad H, welches ein Trieb bei a dreht, das in die an dem Tische sitzende Zahnstange oo eingreift. Diese letzte Vorrichtung erzeugt auch die Schaltbewegung. Der Meissei m befindet sich in einem Kopfe n, der mit der Stange 1 drehbar verbunden ist, um mittelst der Kegelräder bei r und des Handrades h um 180° verstellt werden zu können. Die Führungsstange 1 wird bei u von zwei Zugstangen uv gefasst, welche bei v mit dem Hebel HP niedergezogen werden, wodurch also der Meissei eingestossen wird. Das Gegengewicht Q, zieht den letzteren wieder zurück. Um den Meissei der Dicke des Arbeitsstückes anpassen zu können, befindet sich der ganze Stossmechanismus an einem Schlitten x, der in Führungen am Gestelle geht und durch die Schraube y entsprechend gestellt und festgehalten wird. — Zu erwähnen ist noch, dass diese Maschine auch als Holzbohrmaschine benutzt werden kann, um Löcher vorzubohren, die das Ausstemmen erleichtern.

Wird die Holzstemmaschine zum Betriebe mit Elementarkraft und mit selbstthätiger Schaltung ausgestattet, so ist ihre Anordnung und Konstruktion fast ganz mit der in Fig. 312 beschriebenen Bestossmaschine übereinstimmend, nur mit dem Unterschiede, dass eine Drehbewegung des Tisches wegfällt. — Mitunter wird auch wohl die zum Betriebe gebrauchte Kurbel über dem Meisseischlitten angebracht und der Tisch wie bei der Shapingmaschine verstellbar eingerichtet.

Mit Elementarkraft betriebene Holzstemmaschinen arbeiten durchgehends mit 450 mm Geschwindigkeit in der Sekunde.

F. Sägen und Sagemaschinen.

Fig. 318.

In der Metall- und Holz Verarbeitung kommt öfters der Fall vor, in einem Arbeitsstücke lange, tiefe und möglichst schmale Schnitte zu machen, namentlich um durch dieselben eine Trennung zu veranlassen. Auf Metall ist der Meissei hierzu nur bis zu einer gewissen Grenze anwendbar, weil er bei sehr schmalen Rinnen eine so geringe Breite besitzen muss, dass er nicht mehr imstande ist, ohne seitliche Verbiegung die ihn eintreibenden Hammerschläge aufzunehmen. Desgleichen würde ein Holzmeissel, wenn selbst als Nuthobel geführt, für sehr schmale und tiefe Schnitte, z B. um einen Balken von 0,3 mm Dicke durchzuschneiden, wohl kaum anwendbar sein. Ebenso wird der Meissei in der Gestalt des Messers oder des Beiles nur verhältnismässig wenig tief mit der Schneide eindringen, weil er sich bald festklemmt. Man erreicht aber den in Rede stehenden Zweck offenbar sehr leicht dadurch, dass man den gehörig gestalteten Meissei m (Fig. 318 A), mit einer widerstandsfähigen Schiene S verbindet und diese in ihrer Längenrichtung vorwärts bewegt (so dass die Kraftrichtung ganz in die Bewegungsrichtung fällt) und entsprechend niederdrückt. Der Meissei m braucht dann nur so weit vorzustehen, d^ss der abgehobene Span sich aufrollen und so lange Platz nehmen kann, bis der Meissei aus dem Material heraustritt und der Span herausfällt. Bei dem Durchschieben des einen Zahnes durch das Material kann nur ein Span aufgehoben werden, was, da die Dicke des Spanes nicht gross sein darf, die Arbeit sehr langsam fördern würde. Nun aber lässt sich verhältnismässig viel Material abnehmen, wenn man die Dicke desselben teilt, so dass mehrere dünne Schichten entstehen, die, weil sie zusammen weniger Kraft zur Abtrennung bedürfen, als die ganze Dicke im festen Zusammenhänge, in unmittelbarer Reihenfolge ab-gestossen werden können, was dadurch erreicht wird, dass man, statt einen Meissei durchzuschieben, mehrere unmittelbar aufeinander folgen lässt. —

Fig. 318B zeigt diesen Vorgang; der Meissei 1 nimmt den oberen Span, der Meissei 2 den zweiten, der Meissei 2 den dritten und so fort, ab. Das Arbeitsstück W ist demnach, wenn der letzte Meissei 3 bei a herausgetreten, um die Summe der SpandickeD, also um a b dünner geworden.

Diejenigen Werkzeuge, welche aus einer solchen Schiene mit einer Anzahl hinter einander gestellter Meissei bestehen, heissen Sägen [Scie, Saw]*) und bilden wegen ihrer ausgedehntesten Anwendung und der vielfach verschiedenen Formen und Grössen namentlich in dem Arbeitsapparate der Holzarbeiter eines der wichtigsten Stücke. Die Meissei werden Zähne (Sägezähne, Dents, Teeth) genannt, während die Schiene S den Namen Blatt (Sägeblatt, Lame, Blade, Web) führt.

Da dieSägegewissermaassen eineMultiplikation des Meisseis ist, so muss vor allem auch hier die Beschaffenheit dieses Meisseis von Wichtigkeit sein. — Anden Metallsägen ist derselbe in der That ein kleiner Meissei mit geradliniger Schneide, der nach der allgemein geltenden Kegel der schneidenden Werkzeuge zu bilden ist, daher einen Schneid- und Anstellungswinkel von erforderlicher Grösse und die für Metallbearbeitung notwendige Härte besitzen soll. Da die Metallspäne nur dünn sind und wenig Kaum erfordern, so können die Zähne klein sein, nahe zusammenstehen und durch Einfeilen an der Kante des Blattes hergestellt werden, weil der ausgefeilte dreieckige Raum (die Zahnlücke, Vide) gross genug als Raum für die Späne ist. Hierdurch wird die Zahl der Zähne auf die Längeneinheit gross, was für die Wirkung erwünscht sein muss, und kann man etwa 5 bis 10 Zähne auf 1 cm Blattlänge annehmen. — Wesentlich anders ist aber der Zahn und die Zahnlücke einer Holzsäge zu konstruieren, weil nicht nur das Holz ein tieferes Eintreten des Zahnes gestattet, sondern weil die ungleichartige Beschaffenheit dieses Materials, namentlich nach der Richtung, die der Schnitt zu den Fasern hat, besondere Berücksichtigung erheischt. — Zunächst muss die Zahnlücke wegen der voluminösen Späne viel grösser sein, als bei den Metallsägen. Dies fordert im allgemeinen viel grössere Zähne, also eine kleinere Anzahl auf die Längeneinheit, demnach eine grössere Teilung: unter Teilung die Entfernung zweier Zahnspitzen verstanden.

Damit die Wände des Sägeschnittes (Chemin, Voie, Trait, Kerf) glatt ausfallen, dürfen Holzteile nicht herausgerissen werden: sie sind also längs dieser Wände abzuschneiden. Darum liegt hier derselbe Fall vor wie bei verschiedenen Hobeln, die mit einem Vorschneidzahne versehen sein mussten (S. 260). Weil nun aber nicht jedem Zahne ein Vorschneider vorausgehen kann, so muss der Zahn selbst zugleich als Vorschneidzahn und Meissei wirken. Beides erreicht man, indem man (Fig. 325 A), die Meisseischneide a b gegen die Werkzeugachse xx neigt, weil dann im Punkte a sich 3 Flächen schneiden, die eine schneidige Spitze bilden. Da aber an jeder Seite der Säge solche schneidige Spitzen liegen müssen, so ist die Neigung der Schneide ab gegen die Achse abwechselnd auch in entgegengesetzter Weise d c anzubringen, so dass sämtliche Spitzen a an einer Seite und alle Spitzen d an der anderen Seite des Blattes liegen (Fig. 321N). Die Neigung der Schneiden ab und cd gegen die Achse des Werkzeuges beträgt 70 bis 80 Grad. Der Zuschärfungswinkel yxz (Fig. 321 B) beträgt desgleichen 40 bis 60 Grad. Je nach der Form der Zähne ist der Winkel xyu (Brustwinkel) 45 bis 120 Grad, also auch der Schneidwinkel xyv von 45 bis 120 Grad variierend. Die Grundform des

i) Exner, Sägen u. Sagemaschinen. — Dominicus, Hdb. über Sägen. Berlin 1891. — Fischer, Die Holzsäge. Berlin 1879. — Mitt. d. Hann. Gew.-V. 1863 S. 5.

Sägezahnes ist immer ein Dreieck und zwar (B) entweder ein stumpfwinkliges, ein rechtwinkliges oder ein spitzwinkliges, wenn man die Zähne durch die Linie uz (Sägen ran dl inie) begrenzt.

Bezüglich des Schneidens erkennt man sofort, dass bei der durch den Pfeil angedeuteten Bewegung das stumpfwinklige Dreieck am besten, das spitzwinklige am schlechtesten angreift und dass das rechtwinklige in der Mitte zwischen der Wirkung dieser beiden stehen muss. Man wird daher, wo thun-lich die stumpf- oder rechtwinklige Zahnform an wenden, und nur in einzelnen Fällen diejenige eines spitzwinkliges Dreieckes.

Die Grösse der Leistung einer Säge hängt, wie schon oben angedeutet, wesentlich mit von der Zahl der Zähne ab, die auf die Längeneinheit kommen, sodass man diese Zahl so gross als möglich machen soll. Damit nun aber auch der abgehobelte Span Raum hat, muss die Zahnlücke entsprechend gross genommen werden, und zwar um so grösser, je weicher das Material, je länger der Schnitt und je dicker der Span ist. Deswegen sind die Lücken für Metallsägen klein, für gewöhnliche Holzsägen schon grösser und für Holzsägen mit Elementarkraftbetrieb, also an Sägemaschinen, am grössten. Um nun grössere

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Fig. 319.

Lücken zu bekommen als sie durch Aneinanderreihung der Zähne (Fig. 319 C), entstehen, kann man die Zähne weit auseinander setzen, also ein Stück a des Randes frei lassen, wie Fig. 319D zeigt. Dadurch wird die Zahl der Zähne aber bedeutend vermindert. Vorteilhafter ist es deshalb, die Zähne so nahe als möglich zusammen zu setzen und dann (Fig. 319E), an den Rücken derselben so grosse Aushöhlungen a anzubringen, als die Stärke der Zähne zulässt; die so entstandenen Zähne heissen Wolfszähne (Dents de loup, Gullet teeth, Briar teeih) und finden sich in mancherlei Variationen, namentlich an grossen Sägen vor, während kleine Sägen in der Regel Zähne von der Form C besitzen, wobei jedoch zu bemerken ist, dass die Ecke bei a stets etwas abgerundet sein muss, damit sich hierin Späne nicht festklemmen.

Sägen, welche mit Zähnen von der Form C, D, E ausgestattet sind, können selbstredend nur in einer Richtung arbeiten. In manchen Fällen ist es aber erwünscht, die Sägearbeit auf beide Bewegungen zu verteilen. Um dies zu ermöglichen, wendet man oft die Form des spitzwinklig gleichschenkligen Dreiecks (Fig. 319F), an, mit einem Rückenwinkel von höchstens 120 Grad, (wo dann das Dreieck ein gleichseitiges wird). Weil bei diesen Zähnen aber die Schneiden nicht gehörig auf den Angriff stehen, so ist es besser, je zwei Zähne abwechselnd einander gegenüber zu stellen, G, so dass sie Ähnlichkeit mit dem Buchstaben M haben und deshalb auch M-Zäh ne (Dents ä M, Mteeth) oder Stockzähne genannt werden. Eine Variation dieser Stockzähne tritt ein, wenn man Wolfszähne als Grundform wählt, H; und eine eigentümliche Verzahnung entsteht durch Kombination dieser beiden in I. Einige Sägen werden dadurch in beiden Richtungen schneidend gemacht, dass man, K, die Zähne auf beiden Hälften entgegengesetzt stellt.

Bei sehr grossen

Sägeblättern, besonders Kreissägen, werden die Zähne mitunter als besondere Teile (Meissei) eingesetzt, wodurch namentlich das Anschärfen erleichtert und ein Auswechseln schadhafter Zähne möglich ist¹). Auch finden sich in einzelnen Fällen die Zähne als Glieder einer Kette [Ketten sä ge]¹ 2) zusammengefügt.

Das Sägeblatt wird entweder vorwärts geschoben oder gezogen. In beiden Fällen ist eine durchaus gerade Führung weder mit der Hand noch mit der Maschine zu erreichen, da in letzterem Fall störende Erzitterungen der Blätter nicht abzuwenden sind. Darum würden bedeutende Klemmungen in dem Sägeschnitte und Reibungen an den Wänden stattfinden, wenn man dem Blatte nicht einen gewissen Spielraum in dem Schnitte gäbe, indem man es so konstruiert, dass der Schnitt etwas breiter ausfällt, als die Dicke des Sägeblattes beträgt, d. h., dass die zwei Zahnspitzenlinien aa und dd (Fig. 319 N), etwas weiter von einander abstehen, als die beiden Blattseiten s s. Zur Erreichung dieses Zweckes kann man drei Wege einschlagen. Endweder macht man das Sägeblatt nach der oberen Kante r (Rücken) hin dünner (Fig. 319 L), oder man verbreitert die Schnittkante der Zähne durch Stauchen oder man biegt die Zähne a, d abwechselnd aus den Blattebenen heraus (Fig. 319 M) und N). Die letzte Methode (das Schränken oder Aussetzen, Contourner, Donner la voie, Set) setzt voraus, dass die Zähne eine zum Biegen geeignete Länge und Härte besitzen; sie bildet daher bei Holzsägen mit ihren langen, oft nur mit Federhärte versehenen Zähnen die Regel, während die zwei ersten Methoden bei Metallsägen und Holzsägen Anwendung finden.

Das Schränken der Säge wird mit Hilfe eines Schränkeisens (Fer ä contourner, Tourne ä gauche, Saw-Set) ausgeführt, welches in der einfachsten Form aus einer dickeren Stahlschiene a (Fig. 3190), mit einem Handgriffe b besteht, die an der Seite für verschiedene Blattdicken Einschnitte e besitzt. Mit einem passenden Einschnitte wird der Zahn gefasst und durch Kippen des Werkzeuges herausgebogen. Das Maass des Ausbiegens je zweier Zälme (der Schrank, Set) richtet sich insofern nach der Blattdicke, als es niemals die doppelte Blattdicke erreichen darf, weil dann in der Mitte des Schnittes ein Holzstreifen nicht mehr von den Schneiden der Zähne abgehoben werden kann. Daher muss entweder während des Schränkens oder nachher eine Regulierung des Schrankes stattfinden, damit alle Zahnspitzen nicht nur in eine Linie zu liegen kommen, sondern damit auch diese Linien nicht zu weit von der Mittellinie entfernt sind. Um diese Regelmässigkeit während des Schränkens hervorzubringen, giebt man dem Schränkeisen einen verschiebbaren Anschlag s, dessen Spitze s¹ gegen das Sägeblatt stösst. — Geschränkte Sägen kann man am einfachsten auf den passenden Schrank bringen, wenn man sie durch ein Paar Stahlbacken zieht, welche in einer entsprechenden Entfernung von einander feststehen (weshalb der Schraubstock hierzu besonders brauchbar ist, wenn man nur ein Paar. glatte Backen einlegt). — Von der grossen Anzahl Werkzeuge und Vorrichtungen zum Schränken [Zangen, stempelartige, mit Druckschrauben oder Hebeln ausgestattete etc.]⁴) sind wenige in Gebrauch gekommen. — Das Stauchen der Zähne findet vorteilhaft Anwendung bei den kleinsten Sägen, deren Zähne durch Einhauen mit einem Meissei gebildet und dabei gleichzeitig seitlich hinausgestaucht werden, als insbesondere bei sehr grossen Holzsägen, deren Zähne sich nur schwierig biegen lassen²).

Von grosser Wichtigkeit für eine gute Wirkung der Sägen ist das Scharfhalten derselben durch Schärfen mit Feilen (Säge fei len) oder besonderer Sägeschärfmaschinen, die mittels Schmirgelschleifscheiben (s. Schleifmaschinen) wirken. Wesentlich erleichtert wird das Schärfen durch Anbringung von Löchern in den Sägeblättern, die von der Form der Zahnlücken unmittelbar hinter diesen angebracht sind [Hinterlochte Säge]³) und daher zugleich die Entstehung richtiger Lücken sichern. Ausserdem wird beim Betriebe dieser hinterlochten Sägen eine Art Ventilation und damit ein Kühlen der Säge und Fortschleudern der Späne hervorgebracht.

Das Sägeblatt, welches zwar in sehr verschiedenen Dicken, Breiten und Längen vorkommt, ist im allgemeinen zu dünn und biegsam, um ohne weiteres gebraucht werden zu können. In einzelnen Fällen giebt eine grosse Breite oder Dicke die gehörige Steifigkeit. In der Regel werden die Sägen jedoch gespannt, d. h. mit den Enden in einem rahmenartigen Gestelle (Sägengestell, Sägebogen, Monture, Chäsis, Frame) befestigt, das ein Steifziehen durch besonders vorhandene Spannvorrichtungen gestattet. Danach kann man die Sägen einteilen in ungespaunte und gespannte (Spannsägen, Scie montee, Span-saw, Frame-saw).

a) Ungespannte Sägen. Die kleinen mit einer Hand zu führenden Sägen dieser Art stecken entweder mit einer spitzen Angel in einem Hefte, oder sie sind mittelst Schrauben oder Nieten an einem, für das Anfassen bequem gearbeiteten Handgriffe befestigt. Die grossen (z weimännigen) Sägen erhalten an jedem Ende einen Handgriff“ zum Fassen mit zwei Händen, der gewöhnlich durch Ösen gesteckt wird, die an dem Sägeblatte sitzen. Manche Sägen dieser Gattung bekommen noch eine Versteifung am Rücken durch ein Paar aufgenietete Schienen oder durch einen fl förmig gebogenen Metallstreifen (Rücken).

Die wichtigsten Sägen ohne Spannung sind folgende:

1. Schrotsäge (Brettsäge, Dielensäge, Spaltsäge,

Scie du scieur de long, S. de long, Passe partout, Long saw,

Fig. 320.

Fit saiv, Whip saiv) (Fig. 320). Diese Säge dient zum Zerschneiden des Holzes zu Brettern, Latten etc. und wird in vertikaler Richtung von zwei Arbeitern so in Bewegung gesetzt, dass der Schnitt beim Niedergange erfolgt. Die Zähne sind dreieckige oder Wolfszähne und so angeordnet, dass ihre Spitzenlinie etwas gegen die Vertikale geneigt ist, was dadurch erreicht wird, dass das Blatt B sich nach unten etwas verjüngt. Die Anbringung der Handgriffe ist aus der Zeichnung zu erkennen.

Es sind dabei die Abmessungen⁴)

i) Biuglers Jouru. 178, 335; 182, 8; 217, 274; 224, 375, 551; 225, 135; 280, 196; 242, 407; 256, 487; 258, 436; 277, 193; 281, 221; 289, 181. — 2) Biuglers Jouru. 217, 274; 224, 374; 253, 362. — s) Biuglers Jouru. 271, 11. — Bominicus, Hdb. über Sägeu. Berlin 1891. —

⁴) Bei deu Abmessungen der Sägeu siud folgende Bezeichuuugeu gewählt: L = ganzer Blattlänge; Li = verzahnter Länge; b = Breite des Blattes; bi = grösster, b₂ = kleinster Breite des Blattes; d = Bicke des Blattes; t = Teilung; e = leerem Baume zwischen den Zähnen an der Sägenrandlinie; 1 = Zahntiefe oder Entfernung der Zahnspitzenlinie von der Sägenrandlinie.

iH t-I <N

►J Xi ^

an deutschen Sägen: = 1,60 —

160

100

175

1,75 m

120

mm

2,4    „

35

er»- p- er er t⁻¹

IC    H*

an englischen:

1,22 —    2,44 m

180    — 300

80    — 120

mm

1,5

2,6

15

25

2.    Quersäge (Passe-partout, Cross cut saiv, Fig. 320). Wird horizontal geführt zum Querabschneiden der Hölzer, weshalb die Hefte aa nach oben gestellt und auf Angeln oder in Ösen o befestigt sind. Weil die Bewegung gewöhnlich eine mehr oder weniger wiegende ist, so giebt man der Quersäge zweckmässig einen Bauch (Bauchsäge, Scie ventrue, Felling saw), d. h. an

der Zahnseite eine konvexe Krümmung omo, ja    «1 welche zugleich den Vorteil gewährt, dass die

| Säge durch Abnutzung und Schärfen nicht kon-⁰ kav wird, was sonst immer stattfindet, weil die in der Mitte sitzenden Zähne ja viel mehr beansprucht werden als die anderen. Die Zähne dieser Säge sind oft so angeordnet, dass sie nach beiden Richtungen schneiden, in welchem Fall die Form derselben ein spitzwinkliges Dreieck oder die der M-Zähne wird. Die Maase sind hierbei durchschnittlich folgende:

L = 1,33 m; 1,50 bis 1,60 in; 1,68 m.

120 mm; 145 mm; 170 mm:

90 mm; 110 mm; 130 mm.

1,5 bis 2 mm.

15 — 23 mm für M-Zähne mit 12— 36 mm Zwischenraum, t = 10—15 mm für gleichschenklige Zähne.

3.    Zugsiige (Waldsäge, Bauernsäge, Felling saw) ist eine Quersäge mit stark gekrümmter Zahnspitzenlinie.

4.    Fuchsschwanz (Fuchsschweif, Scie ä main, S. ä manche d’egotine, Hand saiv, Grafting saw, Fig. 322), kommt in zwei Formen A und B vor.

Das Blatt ist immer sehr breit, um die erforderliche Steifheit zu erhalten, gewöhnlich nach dem ^ Griffende zu sich verbreiternd, oft auch in der Breite gleichbleibend, und mit einem aufgeschobenen Rücken (Dossiere, Dos, Bade) ausgestattet (Rückensäge, Scie ä dos, Bade-saw). Die grosse Breite giebt dem Fuchsschwänze eine sehr sichere Führung, weshalb die Schnitte höchst eben ausfallen. Die stumpfwinklig- und rechtwinklig-dreieckigen Zähne stehen auf den Stoss, d. h. sie kommen zum Angriffe, wenn der Arbeiter die Säge von sich abbewegt. Die gewöhnlichen Dimensionen sind:

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Fig. 321.

Fig. 322.

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5. btiehsiige (Spitzsäge, Lochsäge, Scie ä couteau, S. ä voleur, S. ä guichet, Passe-port, Compass-saw, Lock-saw, Fret-saw, Key-hole saiv, Fig. 322C). Der gewöhnliche Fuchsschwanz ist wegen seiner Breite nicht ge-

eignet, krumme Schnitte, Schweifungen, Durchbrechungen, runde und andere Löcher auszuschneiden. Daher werden die Fuchsschwänze mitunter sehr schmal und das Blatt der Steifigkeit halber an der Zahnkante sehr dick gemacht, also auch die Zähne ohne Schränkung gelassen. Solche Fuchsschwänze führen dann die obige Benennung. Es finden sich daran durchschnittlich folgende Grössen:

L ==

Qj CT CT

00 CO

0,9 —

O O CO r-T lO

mm

6.    Gratsäge. Dient zum Ausschneiden der schrägen Schnitte, welche die Seiten des Grates S. 262 bilden, zwischen denen der Grathobel das Holz wegarbeitet, sowie in den Fällen, wo der Sägeschnitt auf breiten Flächen gebildet werden soll, namentlich wenn der Schnitt nicht bis ans Ende der Fläche reicht. Die Gratsäge besteht aus einem etwa 170 mm langen Blatte — (Stück einer zerbrochenen Säge) — welches in ein Holzstück mit einem Griffe so eingelassen ist, dass es der ganzen Länge nach um die Tiefe des zu machenden Schnittes vorsteht, und dass die Zähne mit der Brust dem Griffe zugekehrt — auf den Zug gestellt — sind.

7.    Zapfensäge. Kleine Säge zum Abschneiden solcher Teile, die aus der Oberfläche des Arbeitsstückes heraustreten, z. B. der Zapfenenden, hervorragender Fournierteile (daher auch Fourniersäge) etc. Das Blatt muss hierbei mit der flachen Seite auf dem Arbeitsstücke liegend geführt werden. Es wird daher auf der unteren ebenen Fläche eines zum Anfassen bequem geformten Holzstückes von 100 mm Länge und 50 mm Breite durch Schrauben befestigt, so dass es auf die Arbeitsfläche gelegt, gehörig weit, etwa 10 bis 15 mm freiliegt und etwa wie der Buchstabe L aussieht, wo der horizontale Strich die Säge, der vertikale den Griff' bedeutet. In der Regel ist diese Säge zweischneidig, d. h. so angeordnet, dass die Brustkanten sämtlicher Zähne der Mitte zugekehrt sind (Fig. 319K), damit die eine Hälfte beim Hergange, die andere beim Hingange schneidet.

8.    Absetzsäge. Diese Säge hat die Einrichtung eines Nuthobels mit Anschlag, nur mit dem Unterschiede, dass kein Eisen vielmehr an Stelle der Zunge eine Säge vorhanden ist.

9.    (Juadriersäge. Ist eine Absetzsäge mit beweglichem Anschlag.

10. Doppelte Absetzsäge, doppelte Zapfenbrustsäge. Dient zur Erzeugung der zwei in einer Ebene liegenden, einander gegenüberstehenden Einschnitte zur Bildung von Zapfen, und ist aus Absetzsägen gebildet, welche mit zwei Schrauben so zusammengehalten und gegeneinander verschoben werden können, dass die Sägen mit den Zähnen einander zugekehrt in einer Ebene liegen.

11. Doppelte Zapfensäge, doppelte Schlitzsäge. Hat die Einrichtung eines Federhobels, in dem statt der zwei Hobeleisen und Federn zwei Sägen parallel zu einander befestigt sind.

12. Einstreiclisäge (Schraubenkopfsäge, Screiv head saiv). Dies ist die einzige Säge ohne Spannung, welche von dem Metallarbeiter gebraucht wird zum Einstreichen schmaler Vertiefungen, wie sie z. B. auf den Schraubenköpfen zum Einsetzen des Schraubenziehers vorhanden sind. Man kann sie als eine sehr kleine, aber dicke Fuchsschwanzsäge mit Rücken ansehen, indem das Blatt nur 50 bis 100 mm lang und von der Dicke des Einschnittes ist, einen Rücken

besitzt , der zugleich die Tiefe des Einschnittes begrenzt und mit einem runden Griffe, der in der Verlängerung des Rückens liegt, geführt wird.

b) Gespannte Sägen. Der Rahmen oder das Gestell, welches der Säge die Spannung geben soll, muss zunächst der Grösse der Säge entsprechend gross, leicht und genügend widerstandsfähig hergestellt und mit Vorrichtungen ausgestattet sein, welche die Spannung nicht nur hervorbringen, sondern auch regulieren lassen. Während daher grosse Sägen (die nur beim Holzarbeiter Vorkommen), mit hölzernen Rahmen gefasst werden, sind für kleine Sägen, z. B. bei allen Sägen des Metallarbeiters, fast nur eiserne Sägengestelle im Gebrauche. — Die Mittel zur Hervorbringung und Regulierung sind gewöhnlich sogenannte Knebel, oder Schrauben und Keile, wenngleich letztere am seltensten angewendet werden.

13.    Klobsäge (Fourniersäge, Scie ä refendre, Frame saw, Veneer scac) {Fig. 323). Dient namentlich zum Zersägen grösserer Holzklötze gewöhnlich aus edlem Holze in möglichst dünne Platten (Fourniere, Plaques, Feuillets, Feuilles de placage, Veneers), wobei es der Holzersparung wegen auf sehr schmale Sägeschnitte ankommt, weshalb auch die grobe Schrotsäge nicht gebraucht werden kann, sondern ein so dünnes Blatt genommen werden muss, dass eine besondere Spannung unumgänglich notwendig ist. Die Zähne sind

stumpfwinklige oder rechtwinklige — selten (auf wimmerigem Holze) spitzwinklige — Dreiecke, mitunter auch Wolfszähne. Das Gestell besteht aus einem viereckigen Rahmen ab cd aus Holz von etwa 600 mm Breite und von einer Länge, dass das Sägeblatt B bequem der Länge nach darin Platz hat. In der Mitte jedes der beiden Querhölzer a und b befindet sich ein zangenartiger Teil A zur Aufnahme des Sägeblattes, das mit Hilfe zweier Durchsteckstifte festgehalten wird. Das obere Ende dieses Blatthalters, welches durch das Querstück a tritt, bildet eine Schraube, welche durch Drehung der Mutter w angezogen wird und daher die erforderliche Spannung in der Säge hervorbringt. Statt der Schraube Keile zu verwenden, wie bei b gezeichnet ist, und dann das Ganze aus Holz anzufertigen, ist nicht empfehlenswert. — Geführt wird diese Säge von zwei Arbeitern, welche die Querarme a, b als Handgriffe benutzen, in vertikaler Richtung so, dass die Säge nur beim Niedergang schneidet. Die Abmessungen sind wenig abgestuft; gewöhnlich ist

1,50 m 120 mm 0,8 „

12 „

14.    Ortersäge (Scie ä debiter, Continental frame-saw) (Fig. 324). Diese Säge ist die grösste Handspannsäge der Holzarbeiter und findet zum Zerschneiden aller grösseren Holzstücke Verwendung. Das Gestell wird aus drei Holzstücken, den beiden Armen (Hörnern) ab und cd und einem Längenstücke (Steg) ef zusammengesetzt. Jeder Arm liegt mit der Mitte in dem ein-geschlizten Ende des Steges ef und bildet auf die Weise einen zweiarmigen Hebel mit dem Unterstützungspunkte am Steg. In die zwei gleichliegenden Enden a und c der Arme wird das Sägeblatt eingehängt, und an den beiden anderen Enden b, d die Spannvorrichtung als Schluss des Rahmens angebracht. Zum Ein hängen sind die Sägeblätter an den Enden m, m mit zwei flachen Angeln versehen, welche in gespaltene, runde Zapfen der Knöpfe nn geschoben und mittelst kleiner durchgesteckter Bolzen befestigt werden. Diese runden

A'

as

Fig. 323.

b = 100 d =    0,5

1,33 —

Zapfen gehen durch runde Öffnungen der Arme ab und cd und werden durch die drehbaren Knöpfe n n am Durchschieben verhindert. Die Spannvorrichtung besteht gewöhnlich aus einer festen Hanfschnur ss, die einige Male über die beiden Enden b und d der Arme geschlungen und durch einen eingesteckten Stabt (Knebel, Garrot, Tongue) zusammengedreht wird, womit durch die Verkürzung der Schnur die Spannung der Säge hervorgebracht ist. Das Holzstück t wird zur Verhinderung des Rückdrehens gegen den Steg gelegt. Statt des Knebels hat man auch wohl einen starken Draht durch die Arme gezogen, der am Ende mit einem Schraubengewinde versehen ist, auf dem eine Flügelschraube sich dreht, die sich gegen den Arm legt.

Mitunter ist bei der Säge mit Knebel der eine Backen so eingerichtet, dass der runde Zapfen als Schraube in den Kopf n als Mutter eintritt, um durch Drehung der Mutter die Spannung zu regulieren. Da die beiden Backen n, n sich um die Achse drehen lassen, so kann man das Blatt in beliebige Lage zum Gestelle bringen, was in vielen Fällen notwendig ist, z. B. damit bei sehr langen Schnitten der Steg dem Eindringen der Säge nicht hinderlich wird. Das Gestell kann auch zum Zusammenlegen angeordnet werden, um die Säge leicht transportieren zu können¹). — Gebraucht wird die Säge stets auf Stoss, weshalb die Zähne auch die Form des stumpfwinkligen oder gewöhnlicher des rechtwinkligen Dreieckes haben. — Die Abmessungen sind folgende:

L = 780    —    850 mm

15. Schliessäge (Scie ä tenon). Unterscheidet sich von der Örtersäge nur durch die Dimensionen, welche sämtlich kleiner sind.

= 510    — 700 mm

a]

m,

Fig. 324.

55

0,7 „

39

48

0,4 —    0,5

16. Schweifsäge (Scie ä tourner, S. ä chantourner, S. ä echancrer, Feuillet; Turning saw, Sweep-saw, Bow-saiv, Chair-saw). Die Örter- und Schliessägen haben so breite Blätter, dass man mit ihnen nur Krümmungen von grossem Halbmesser verfolgen kann. Um aber Schweifungen auszuschneiden, muss das Blatt sehr schmal sein. Ein schmales Blatt ist daher der Charakter der Schweifsäge, die sonst mit der Schliessäge ganz übereinstimmt. Beim Ausschweifen muss das Blatt gewöhnlich auch in Löcher eingeführt werden, die keinen Ausschnitt bis an den Rand des Arbeitsstückes besitzen; um dieses zu ermöglichen, wird das eine Blattende zum Aushängen eingerichtet, indem man es mit einem Loche auf einen Haken des Backens hängt (Aush änge säge).. Es ist hier

= 150    —

= 2,5 --

= 0,4 —

mm

l) Polyt. Zentr. 1874 S. 1143.

17.    Absetzsäge (Scie ä arraser, Tenon saw) ist eine Schweifsäge mittlerer Grösse, die denselben Zweck hat, wie die Absetzsäge ohne Spannung unter 8.

18.    Handsäge wird desgleichen eine Schweifsäge mittlerer Grösse genannt, welche mit feineren Zähnen (t = 2,5 bis 3,3 mm) versehen ist.

19.    Bogensäge (Scie ä arc). Wenn die Sägen eiserne Gestelle besitzen, so heissen sie gemeiniglich Bogensägen, weil das Gestell wegen seiner Gestalt der Bogen genannt wird. — Da die Spannsägen der Metallarbeiter mit sehr seltenen Ausnahmen und auch einige Sägen der Holzarbeiter eiserne Gestelle haben, so sind hier zwei Arten anzuführen.

a) Bogensäge für Metallarbeiter. Das Blatt dieser Säge ist kurz, nur 250 bis 350 mm lang und schmal, nämlich nur bis 18 mm breit. Die Zähne sind sehr klein — t = 1 — 2 mm bei den grossen und t = 0,4 — 1 mm bei den kleinen Sägen —. Da sie demnach nicht geschränkt werden können, so hat das Blatt den Querschnitt Fig. 319L, S. 279. -- Die Zahnspitzenlinie äst oft konvex bogenförmig aus denselben Gründen, welche bei der Quersäge unter 2 erörtert wurden. Die Schneidkanten der Zähne stehen rechtwinklig zur

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07).

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Fig. 325.

Achse. — Das Gestell für grössere Sägen hat gewöhnlich die in Fig. 327 A gezeichnete Form. Der Bügel ab trägt an beiden Enden Kloben m, m¹ zur Aufnahme des Säge-— blattes c, das mit zwei viereckigen Löchern auf entsprechende Haken i des Klobens gehängt wird. Der Kloben ist viereckig und hat auf allen vier Seiten einen solchen kurzen Haken, wodurch namentlich auch das Einhängen des Sägeblattes rechtwinklig zur Ebene des Gestelles gestattet wird. Einer der Kloben, nämlich der dem hölzernen Griffe g gegenübersitzende (m¹), ist zum Zwecke der Spannung der Säge am Ende mit einer Schraube versehen, die durch die Flügelmutter d angezogen wird. Mitunter findet man den Handgriff am oberen Bogenstücke bei gx (punktiert gezeichnet) angebracht. Da hierbei die von g₁ aufgenommene Kraft aber zu der unteren Kante des Sägeblattes parallel geht, so entsteht in Bezug auf den Punkt, an dem die Säge schneidet, ein Drehmoment, das nicht nur die Führung, sondern auch die Arbeit der Säge sehr erschwert, weshalb der Griff stets bei g in der Verlängerung des Sägeblattes angebracht werden sollte. — Um mit der Bogensäge feine, krumme Einschnitte (Schweifungen) zur Erzeugung von Laubarbeit (Laubsäge, Scie ä decouper, S. ä contourner, S. ä vider, Piercing saw) machen zu können, wird nicht nur das Sägeblatt sehr schmal, etwa 0,6 bis 2 mm breit, sondern auch sehr dünn, etwa 0,25 mm dick, gemacht. Gewöhnlich fertigt man sie aus Uhrfedern an und giebt ihnen eine Teilung von 0,4 bis 1,0 mm. Weil diese feinen Zähnchen nicht mehr gut eingefeilt werden können, so stellt man sie durch Ein-hauen mittelst eines Meisseis her. Der dabei entstehende seitliche Grat ersetzt genügend den Schrank.

Der Bogen dieser Säge (Laubsägebogen) (Fig. 325B), unterscheidet sich von dem gewöhnlichen Sägebogen durch einen verhältnismässig grossen Abstand des Bügels von der Säge, um zunächst weit vom Rande des Arbeitsstückes sägen zu können; ferner dadurch, dass die Backen a zangenartig zum Festklemmen mittelst Presschrauben eingerichtet sind, da die schmalen Blätter die Anbringung eines Loches zum Aufhängen nicht mehr gestatten, und endlich dadurch, dass der Bügel bc verlängert und verkürzt werden kann, damit sich auch kurze

Sägeblattstücke, die durch häufiges Abbrechen entstehen, noch einspannen lassen. Zu dem Zwecke geht der Bügel mit einer viereckigen Verlängerung e durch eine Hülse d an dem Arme c, worin er mittelst der Klemmschraube s festgeklemmt wird. Die Spannung erfolgt wie bei der Bogensäge durch die Schraube bei u mittelst Flügelmutter.

ß) Bogensäge für Holzarbeiter. Bei den Holzarbeitern steht die Bogensäge fast nur als Laubsäge (Scie ä contourner, S. ä marqueterie, G. d’horloger, Piercing saw₎ Buhl saiv, Inlaying saw) ebenfalls zum Aussägen des Laubwerkes zu eingelegten Arbeiten aus Holz, Metall, Elfenbein etc. (Boule-Arbeiten) im Gebrauche und unterscheidet sich dann nicht von derjenigen der Metallarbeiter. Nur wird oft das Gestell ganz aus Holz und bis 250 mm Entfernung des Bügels von dem Blatte gemacht. — Die Handsäge unter 18 wird nicht selten durch Einspannen in ein eisernes Gestell als Bogensäge angeordnet.

Sagemaschinen*). An verschiedenen Stellen dieses Buches ist schon darauf hingewiesen, wie einerseits die Notwendigkeit eines grossen Kraftbedarfes und einer grösseren Sicherheit in der Arbeit, d. h. in der Führung des Werkzeuges, und andererseits Zweckmässigkeitsgründe zur Erfindung und Anwendung von machinalen Vorrichtungen zur Führung des Werkzeuges Veranlassung geworden sind. Zu diesen allgemeinen Gründen tritt bei der Verarbeitung des Holzes noch insofern der besondere hinzu, als eine verhältnismässig sehr grosse Geschwindigkeit nicht nur die Quantität der Arbeit, sondern auch die Qualität derselben bedeutend erhöhe.

Bei den Holzsägen namentlich liegt eine sehr gewichtige Veranlassung zur Konstruktion der Sägemaschinen (Scierie, Scaw machine) deshalb vor, weil das von der Natur fertig gelieferte Material, der Baumstamm, selten im Ganzen oder in gespaltenen Stücken, sondern fast immer in durch Sägen hergestellten Teilen (Bohlen, Bretter, Latten etc.) Verwendung findet. Die Sägemaschine kann aber auch bei der weiteren Ausarbeitung der Rohformen mit grosser Schnelligkeit und Genauigkeit eine weitgehende Annäherung an die zu schaffende Form herbeiführen und dadurch die immer teuere Nacharbeit durch

Hobeln etc. auf das geringste Maass beschränken. Daher bleibt die Sägemaschine in der Holzverarbeitung, nicht nur zur Herstellung der Rohformen sondern auch zur Ausarbeitung derselben, eine der wichtigsten Maschinen, welche der grossen Mannigfaltigkeit der Arbeit entsprechend, namentlich in Bezug auf Grösse und Bewegungsart, vielfache Unterschiede darbietet.

Wie bei jeder Werkzeugmaschine, so ist auch bei der Sägemaschine eine Arbeits- und eine Schaltbewegung vorhanden, welche entweder beide dem Arbeitsstücke oder dem Werkzeuge allein zukommen, oder auf beide verteilt sein können. Im vorliegenden Fall erhält aber das Werkzeug, also die Säge, stets die Arbeitsbewegung, das Arbeitsstück mit wenigen Ausnahmen die Schaltbewegung. Die

Arbeitsbewegung ist dann entweder eine hin- und laufende.

fort-

!) Rühlmann, Allg. Masch.-Lehre, Braunschweig 1876. 2. Aufi. Bd. 2. — Arbey, Scieries et maehines-outils. Paris 1865. — J. Richards, Wood-working machines S. 113. — Hesse, Werkzeugmasch. d. Wiener Ausst. S. 183. — Masch.- Konstr., 1869 S. 172; 1871 S. 185, 197 u. 245. — Exner, Werkzeuge etc. •— Fischer, Holzsäge etc. in Schneidemühlen, Berlin 1879. — Kankelwitz, Betrieb der Schneidemühlen, Berlin. — Holzapfel, Turning and mecha-nical manipnlation, Bd. II. — Glasers Ann. 1891 S. 180, 199.

Für die hin- und hergehende Bewegung ist die Sagemaschine nach Art einer gespannten Säge mit einem oder mehreren Blättern ausgestattet, welche entweder, wie bei der Fourniersäge (Fig. 323) in einem Rahmen sitzen, der vertikal oder horizontal in Prismenführung geht; oder die Säge befindet sich wie bei einer Örtersäge (Fig. 324) zwischen zwei parallelen Armen ausgespannt, die an einem Schieber sitzen, der die Bewegung ausführt. — Ist dahingegen die Säge fortlaufend wirkend, so bilden ihre Zähne entweder die Kante eines Stahlbandes ohne Ende, welches wie ein Riemen über Scheiben liegt und durch Drehung der letzteren bewegt wird, oder den Rand einer kreisrunden Stahlscheibe, die sich um ihre Achse dreht.

Man kann daher die Sägemaschinen zweckmässig einteilen in

1.    Rahmensägemaschinen,

2.    Bandsägemaschinen,

3.    Kreissägemaschinen.

1. Rahmensägemascliinen (Scierie ä chassis, Frame saw). Der bei diesen Sägen vorkommende, charakteristische Teil ist der Rahmen, welcher entweder rund herum geschlossen ist und das Sägeblatt zwischen sich nimmt, wie bei der Fourniersäge, oder erst durch das Sägeblatt geschlossen wird, welches die zwei freistehenden Arme des offenen Rahmens verbindet, wie bei der Örter-und Bogensäge. — Der geschlossene Rahmen heisst das Gatter (Chässis, Porte scie, Frame) und deshalb die hiermit ausgestattete Sägemaschine die Gattersäge. Die mit offenem Rahmen versehene Sägemaschine dahingegen wird wegen der hauptsächlich von ihr ausgeführten Arbeit des Ausschneidens Ausschneid- oder Dekoupiersäge genannt.

a) Gattersägen¹). Die Gattersägen bilden den wichtigsten Teil derjenigen Anlagen, welche unter dem Namen Sägemühlen oder Schn eid müh len (Scierie, Saiv mill) bekannt sind und wesentlich die Bestimmung haben, Baumstämme oder Holzklötze entweder der Länge nach zu zerschneiden oder oft nur durch Entfernung der äusseren Segmentstücke (Schwarten, Schellstücke, Flache, Dosse, SIa,b) vierkantig zu beschneiden (abschwarten).

Das Sägeblatt einer Gattersäge ist je nach dem zu schneidenden Holze und der Dicke der Bretter, Latten etc. sowohl in Bezug auf Verzahnung als auf Dimensionen verschieden. Bei den Sägen zum Brettschneiden besteht die Verzahnung in der Regel aus Wolfszähnen (Fig. 319 E), mitunter auch aus einfachen, rechtwinkligen, gleichschenkligen Dreieckzähnen (Fig. 319 B). Soll die Säge auf beiden Wegen schneiden, so ist die Zahnform entweder spitzwinklig gleichschenklig (Fig. 319 B und F) oder backen zahn artig mit den Variationen Fig. 319 G, H, I. — Wenn auch die Gattersägen zu den Spannsägen gehören, so müssen sie doch verhältnismässig dick und breit sein, um beim Schnitte den gehörigen Widerstand zu leisten. Namentlich fördern dicke Blätter in weichem Holze die Arbeit, weil eine grössere Schnittfläche entsteht, die das Abnehmen grober Späne zulässt. Der Steifigkeit halber nimmt man die Blätter so kurz als möglich, weil lange Blätter sich wegen der leicht entstehenden Verdrehung

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oft verlaufen. Ihre verzahnte Länge muss aber stets grösser als die Dicke des Arbeitsstückes sein; sonst würden bei einem bestimmten Hube einzelne Zähne leer gehen oder gar nicht aus dem Arbeitsstücke heraustreten, also auch die Späne nicht abwerfen können.

Werden die Bretter aus edlem Holze geschnitten, um zum Belegen gewöhnlicher Hölzer zu dienen, so stellt man sie in der Regel recht dünn her, z. 8 bis 10 Bretter aus der Dicke von 25 mm und nennt sie Fourniere. Um

in diesem Fall durch den Schnitt möglichst wenig Holz zu verlieren, werden die FournierSägeblätter sehr dünn genommen. Ferner fordert bei dieser Arbeit die zum Teil wimmerige und ästige Beschaffenheit, die Härte und Brüchigkeit der Hölzer Sägen von geringem Schranke und mit kleinen spitzigen Zähnen ausgestattet, die, in einer Richtung arbeitend, in der Regel stumpfwinklig mit einem Spitzenwinkel von 56 Grad, in beiden Richtungen arbeitend aber spitzwinklig gleichschenklig sind mit einem Spitzenwinkel von 26 Grad, und für die Aufnahme der Späne entweder grosse Zahnlücken durch die Form Fig. 302 F, oder durch Wolfszähne erhalten.

Als Abmessungen (siehe S. 281, Anmerkung 1) dieser Sägen können folgende

gelten:

Brettsäge:

L —    1,2

Lx = 0,9 b =125    —175

2,1

Fourniersäge:

1,5 —    2,5 m

Das Gatter bildet einen viereckigen Rahmen, dessen Längsseiten (Gatter-scheukel, Gatterstäbe) die Führungen erhalten, und dessen Querseiten (Gatterriegel) die Säge aufnehmen. — Je nach der Zahl der Sägen, welche int Gatter sitzen, und je nach der Stellung derselben werden die Gatter besonders benannt. Sitzt eine Säge in der Mitte, so entsteht das Mittel-gatter oder Blockgatter (Sash-saw). Sitzt dieselbe an der Seite, wie dies z. B. beim Säumen und Abschwarten zweckmässig ist, so heissen die Gatter Endgatter (Seitengatter, Saumgatter). Ein Gatter mit zwei Sägen führt den Namen Doppelgatter auch Saumgatter, während endlich ein Gatter mit mehr als zwei Sägen ein Bundgatter oder Vollgatter genannt wird. — Bei allen diesen Gattern kommt es nun nicht darauf an, die Sägen einzubringen und zu spannen, sondern auch wesentlich darauf, ihr die feste Lage zu sichern und ihren Abstand der jedesmaligen Brettdicke bequem an passen zu können.

Zur Verbindung der Säge mit dem Gatterriegel dient Hie sogenannte Sägekappe¹), welche in der einfachsten Form der entsprechenden Vorrichtung an der Fourniersäge (S. 284 Fig. 323) gleicht, aber zweckmässiger aus zwei Stahlscheiben aa Fig. 326 besteht, welche das Sägeblatt s mit den zwei angeschraubten, hakenförmigen Backen bb, und nach oben den viereckigen Spannbolzen A aufnehmen, der durch den Gatterriegel R gestreckt und durch die Mutter m angezogen wird. — Zur Verschiebung der Blätter bestehen die Gatterriegel aus zwei flachen, parallelen Schienen R. — Das Gatter selbst, welches

1,25

21

16

1,7

30

24

i) Dinglers Journ. 241, 173; 246, 454. v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

100 — 300 — 900 mm 0,3 —    1,1 mm

6,3— 12,7 mm

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Fig. 320.

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bei seiner Aufwärtsbewegung eine tote Last bildet, ist zwar kräftig und steif, aber auch so leicht als möglich zu konstruieren, weshalb die Verwendung von Holz, Stahl und Hohlkörpern zu den Gatterstäben besonders empfehlenswert ist.

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Die Führung des Gatters, welche gewöhnlich geradlinig erfolgt und sehr genau stattfinden muss, wird in der Regel durch Hohl- und Vollprismen bewirkt, welche zum Teil am Gatter, zum Teil an aufrecht stehenden Ständern (Gattersäulen) sitzen, und entweder rund, viereckig oder schwalbenschwanzförmig ausgebildet sind. — Die Bewegung des Gatters wird durch Kurbeloder Krummzapfen von einer Welle (Gatterwelle) vermittelt, welche meistens unterhalb des Gatters angebracht und durch Lenkstangen mit dem Gatter bunden ist. Entweder ist nur eine Lenkstange vorhanden, die dann am unteren Ende angreift, oder es giebt deren zwei, die sehr oft, wegen der Raumersparung in der Höhe seitwärts mit dem Oberriegel verbunden werden. Die Anordnung zweier Lenkstangen verdient konstruktiv immer den Vorzug, wenn auch, namentlich bei Mittelgattern, oft nur eine Lenkstange angewendet wird. Um bei der Verbindung der Lenkstange mit dem Zapfen kleine Abweichungen ohne Klemmungen zuzulassen, wendet man zweckmässig Kugelzapfen, und, um die Lenkstangen recht leicht zu machen, auch hierzu Holz als Material an.

Die Gatterwelle erhält ihren Antrieb von Wasserrädern, Dampfmaschinen oder Windrädern, gewöhnlich durch Riementransmission, mitunter auch direkt, und bewirkt sowohl die Arbeits- als die Schaltbewegung in der Weise, dass die

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Fig. 327.

Damit der Vorschub stattfinden kann, muss der Wagen oder Karren mit dem Schaltwerke verbunden werden, was durch Ketten, Zahnstangen oder Presswalzen geschieht. — Als Ketten benutzt man zweckmässig sogenannte Gall’sche Ketten ohne Ende, welche unter dem Wagen über Kettenrollen laufen und mit dem Wagen oder Karren entsprechend verbunden werden (Fig. 327B). Die Schaltbewegung tritt dann von der einen Kettenrolle t, die als Kettenrad konstruiert ist und eine alternierende Bewegung erhält, auf die Kette über.

Säge die Arbeits- und das Arbeitsstück die Schaltbewegung bekommt. — Letzteres liegt daher auf einem beweglichen Teile fest, welcher durch Schaltmechanismen den entsprechenden Vorschub erhält. Dieser bewegliche Teil ist entweder der sog. Klotz wagen (Wagen, Blockwagen, Chariot, Drag) (Fig. 327 A) gebildet aus zwei horizontalen Balken a (Wagenbäumen), die an beiden Enden durch Querriegel b rahmenartig verbunden und soweit von einander entfernt sind, dass die Sägen zwischen denselben durchgehen können; oder er wird, viel weniger schwerfällig und daher viel leichter beweglich (Fig. 327 B) von zwei kleinen, besonderen, eisernen Wagen b, b (Karren) gebildet, die um die Länge des Arbeitsstückes W auseinander gestellt werden und so dasselbe an zwei Stellen tragen. Mitunter stehen zum Tragen des Holzstückes in der ISahe des Gestelles nur Böcke (Fig. 327 C) mit Führungswalzen r, r, r. In den beiden ersten Fällen liegen unter dem Wagen oder den Karren Längsbalken cc ( Strassbäume) zur Unterstützung und Führung derselben. Bei gut konstruierten Sägemaschinen dieser Art laufen Wagen oder Karren auf Rädern r (Laufräder, Galet, Roller), die in eisernen Gleisen auf den Strassbäumen bestimmte Bahnen haben.

Bei Anwendung einer Zahnstange z (Big. 328 A) sitzt diese unter einem Wagenbaum fest und wird, wie die Kette, durch ein Trieb t ruckweise bewegt. Sind statt des Wagens zwei Karren vorhanden, so kann die Zahnstange nicht mehr gut angebracht werden, weshalb dann entweder Ketten- oder Friktionswalzen als Transportmittel zu verwenden sind. Die Friktion s Vorschub -walzen f (Fig. 327 C) greifen direkt am Holze an, indem nämlich entweder zwei vertikal stehende dasselbe zwischen sich nehmen, oder indem das Holz von horizontalen Walzen gefasst wird, die unmittelbar vor dem Gatter liegen und ruckweise Drehung erhalten. Tn diesem Fall werden dann die oberen Walzen g als Presswalzen angeordnet, die durch Hebel h mit Gewichten niedergedrückt werden und den Balken mit einem gewissen Grade von Nachgiebigkeit an die Vorschubwalzen anpressen. Die Vorschubwalzen müssen auf der Oberfläche kanneliert sein, damit sie das Holz gut fassen. Mitunter werden solche kannelierte Walzen noch mit herumlaufenden dreieckigen Furchen versehen, so dass sich kleine Pyramiden in das Holz eindrücken. Auch ist die Oberfläche oft etwas konkav, um sich der runden Form des Stammes anzuschliessen. — An vielen Sägen findet zur Sicherheit des Vorschubes eine Vereinigung des Kettenvorschubes mit Walzen Vorschub statt.

Das Schiebzeug ist das Mittel, welches den Vorschub hervorbringt. Dasselbe kann sehr verschieden konstruiert werden, je nachdem der Vorschub sprungweise oder ununterbrochen vor sich gehen soll, was wieder davon ab-hängt, ob die Säge nur abwärts, oder abwärts und aufwärts schneidet.

Schneidet die Säge allein beim Niedergang, so können folgende Fälle

ein treten:

1.    Der Block schiebt sich beim Aufgang der Säge zu einem neuen Schnitte vor.

2.    Der Block schiebt sich nur beim Niedergang der Säge während des Schnittes vor.

3.    Der Block schiebt sich sowohl beim Niedergang als auch beim Aufgang der Säge, d. h. kontinuierlich, vor.

Im ersten Fall muss das Sägeblatt dem Blocke ausweichen, weil ja die Sägezahn spitzen unmittelbar nach dem Schnitte den Holzkörper noch berühren. Das Maass der Ausweichung ist durch die Grösse des Vorschubes bedingt. Da nun aber ein Ausweichen durch eine Rückschiebung des Blattes nicht ohne komplizierte Konstruktion erreicht werden kann, so wird es in der Weise hervorgebracht, dass die Zahnspitzen in einer gegen die Vertikallinie geneigten Linie cd angeordnet werden, wie Fig. 328 zeigt. Der Neigungswinkel acd — cp

g

hängt dann vom Vorschub s = ad und der Hubhöhe h = ac ab, weil ^ = tg cp.

— Aus dieser Beziehung folgt, dass der Winkel cp, von dem das Überhängen (Busen, Anlauf) der Säge bestimmt wird, bei gleichem h von dem Vorschub abhängt, demnach sehr verschieden ausfallen kann, nämlich klein bei harten, gross bei weichen Hölzern und dem jedesmaligen Betriebe entsprechend aus s und h zu bestimmen ist. Es ist deshalb notwendig für jeden einzelnen Fall den Winkel cp Jj aus den gegebenen Verhältnissen zu bestimmen. Hervorgebracht wird dieser Busen entweder durch ein Überhängen der Säge im Gatter oder dadurch, dass das Blatt nach oben verbreitert wird. Die Säge mit Busen hat jedoch den Nachteil, dass dieselbe nur bei einer Holzdicke, nämlich derjenigen gleich dem Sägehub, vollständig

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Fig. 328.

Wirkung gelangt, bei dickeren sich nicht genügend

19*

zurückzuziehen vermag und bei dünneren zum Teil in der Luft arbeitet. Hierin liegt der -Hauptgrund, weshalb man diese Art des Vorschubes wenig mehr anwendet.

Im zweiten Fall tritt derselbe Vorgang ein, der bei einer gewöhnlichen Handsäge vorhanden ist, bei welcher während des Sägens ein Druck auf das Blatt ausgeübt wird, der hier von dem Holzstücke ausgeht. Ein Busen ist hierbei nicht erforderlich.

Im dritten Fall endlich treten in Bezug auf die Wirkung und Aufhängung der Säge zwei Möglichkeiten ein: a) die Säge schneidet nur beim Niedergang, dann ist derselben ein Busen zu geben; b) die Säge schneidet sowohl beim Niedergang als beim Aufgang (ist zweischneidig) und dem entsprechend zu verzahnen und gerade aufzuhängen. — Wegen der ungleichförmigen Geschwindigkeit der Säge infolge der Kurbelbewegung ist aber auch im 2. oder 3. Fall der Blockvorschub mit variierender Geschwindigkeit vorzunehmen, da das Verhältnis beider konstant sein muss, wenn ein regelmässiges Schneiden eintreten soll. Berücksichtigt man ferner, dass bei der Vertikalbewegung des Gatters während des Aufganges von der Betriebsmaschine die ganze Last des Gatters, der Sägen und der Lenkstange gehoben werden muss, so liegen die Gründe nahe, welche für die Anwendung jener Anordnung sprechen, bei welcher eine gerade gehängte Säge beim Niedergange schneidet, während zugleich der Block vorgeschoben wird.

Erfolgt der Vorschub sprungweise, so besteht das Schiebzeug aus einem mit Sperrzähnen versehenen Rade (Stossrad, Schiebrad, Zahnscheibe, Roue ä röchet, Jiack-wheel), auf dessen Welle das Zahnstangen- oder Kettentrieb, oder ein Kegelrad, eine Schnecke etc. für die Übertragung der Bewegung auf die vertikal gestellten Vorschub walzen sitzt, nebst einer Schiebklaue (Cliquet, Pied de biche, Glich, Catch), welche in die Zähne fällt und durch Hebel in Thätigkeit gesetzt, das Stossrad um eine entsprechende Anzahl Zähne vorschiebt. In Fig. 329 ist eine sehr einfache Anordnung des Schiebzeuges

dargestellt. Auf der Welle des Stoss-rades a schwingt der Arm ac, der bei ^ cd und ce zwei Schiebklauen trägt, k die abwechselnd in die Zähne fällen, r wenn der Arm ac in Schwingung versetzt wird. In dieser Anordnung wird die Bewegung direkt von der Gatterwelle A aus durch Exzenterscheibe und Schubstange B auf ac übertragen, und der Vorschub durch Verschieben des Schubstangenkopfes n in dem Schlitze des Armes ac veränderlich gemacht. — Neuerdings wendet man statt des gezahnten Stossrades oft ein Stossrad mit Keilnut und Friktionsklaue oder auch ein Stossrad mit Cylinderoberfläche und Friktionsschuh an, welche Einrichtung zwar den Vorteil besitzt, dass man in dem Maasse des Vorschubes nicht von der Zahnteilung abhängig ist, allein den Nachteil eines grossen toten Ganges damit verbindet. — Zur Veränderung der Vorschubgrösse, auch während des Schneidens, sind konoidische Trommeln und Friktionsscheiben angeordnet¹), welche zugleich auch zum kontinuierlichen Vorschub anzuwenden wären. Letzterer wird jedoch ebenso einfach als zweckmässig dadurch hervorgebracht, dass man das Stossrad als Schraubenrad konstruiert, in welches eine Schnecke eingreift²); oder durch eine Kette, weiche sich stetig auf eine

!) Zeitschr. d. V. d. Ing., 1862 S. 422 u. 425. — 3) Mitt. d. Hann. Gew.-Ver., 1868

S. 341.

Fig. 329.

Trommel wickelt etc. — In Bezug auf den Schaltmechanismus ist noch zu erwähnen, dass derselbe nicht vom Gatter aus in Bewegung gesetzt werden sollte, um dieses nicht überflüssig zu belasten und um die Stösse möglichst zu vermeiden.

Wenn der Block der ganzen Länge nach zersägt ist, muss eine Rückwärtsbewegung des Wagens (Rücklauf) eintreten, was gewöhnlich mit grösserer Geschwindigkeit geschieht und durch Umkehrung der Bewegung des Zahnstangen- oder Kettentriebes unter gleichzeitiger Ausklinkung des Schiebzeuges erreicht wird. — Zur Seitwärtsbewegung des Blockes, um beim Mittelgatter einen neuen Schnitt zu machen, dienen in der Regel die Haltschrauben B (Fig. 331), welche durch Drehen die Verschiebung bewirken. Mitunter liegt auch der Block auf quer verschiebbaren Wagen, welche auf dem Blockwagen stehen. Bei dieser Einrichtung ist es möglich, durch Querschiebung des Wagens auch krumme Schnitte hervorzubringen, wie sie oft zur Erzeugung von Schiffbauholz erwünscht sind¹).

Da im allgemeinen die Gesamtanordnung der Sägemaschinen mit Mittelgatter, Seitengatter oder Bundgatter übereinstimmt, so mag hier mit Hilfe der Fig. 330 bis 332 die Beschreibung zweier Bundgattersägen zur Erläuterung des

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Fig. 330.

Fig. 331.

Vorstehenden genügen. — Das Gatter besteht aus den beiden eisernen Riegeln a, a und den zwei ebenfalls eisernen Schenkeln c, c. Die Riegel sind zur bequemen Aufnahme und Verstellung der Sägekappen aus zwei breiten Schienen gebildet, welche auf die vierkantigen Schenkel aufgenietet sind, und die letzteren erhalten an je zwei Stellen bei n, n, innerhalb des Gestelles G, Prismenführungen. Der Antrieb erfolgt durch die Riemenscheibe F vermittelst einer Kurbel D, welche durch die Stange S und die Traverse T mit den beiden seitwärts liegenden Stangen dd in Verbindung gebracht ist. Diese Stangen sind sodann bei oo mit dem Gatter drehbar verbunden, so dass sie mit der Traverse T und der Stange S einen um oo schwingenden, aber durch die Kurbel D auf und ³ nieder bewegten Rahmen bilden. Das Arbeitsstück (der Block) A ruht auf je zwei Walzen in den beiden Wagen W, W und wird auf denselben festgehalten durch die schraubzwingenartigen Halter B, welche, einer geringen Nachgiebigkeit wegen, schräg gestellt und drehbar mit dem Wagen verbunden sind. Die Wagen selbst bewegen sich auf den Laufschienen L. Der Vorschub erfolgt hier durch zw;ei Walzenpaare u, a, (Fig. 330), u, u. Fig. 331, welche den Block zwischen sich nehmen und ihre Bewegung von dem Schiebzeug erhalten. Damit die Walzen das Holz gehörig fest greifen, sind auf ihren Oberflächen durch dreieckige Einschnitte, die sowohl peripherisch als in der Längenrichtung laufen, eiue grosse Zahl kleiner Pyramiden hergestellt, welche sich wie Zähne in das Holz eindrücken. Die Schaltung erfolgt von dem Kreisexzenter y der Welle C, das die Exzeuterstange x und dadurch zunächst den Winkelhebel z in Schwingung bringt. Hierdurch setzt sich die Friktionsklaue 7 in Thätigkeit und schiebt daher das Schaltrad p vor, dessen Rückdrehung durch einen zweiten Schaltkegel 2 verhindert wird. Der Vorschub ist dadurch veränderlich gemacht, dass der Angriffspunkt der Exzenterstange x mit dem Hebel z verschiebbar auf einer in diesem Hebel liegenden Schraube angebracht ist. Das Schaltrad p überträgt durch Zahnräder, wie die Zeichnung erkeunen lässt, die Bewegung auf die unteren Rückwalzen. Von diesen geht dann durch Kegelräder bei g und h die Bewegung auf die oberen Walzen über, so dass sämtliche vier Walzen gleichzeitig zur Wirkung kommen. Um mit diesem Gatter Blöcke von verschiedener Dicke verarbeiten zu können, ist eine Einrichtung getroffen, welche eiue Annäherung der oberen Rückwalzen an die unterengestattet. Damit jedoch diese Walzen sich auch noch den Unebenheiten des Blockes anschliessen, so müssen sie ausserdem noch eine gewisse Beweglichkeit erhalten, welche diesen Anschluss selbstthätig bewirkt. — Zu diesem Zwecke gehen die Zapfen der oberen Walzen durch Büchsen, welche am unteren Ende der Zahnstangen mm sitzen und in den vertikalen Kulissen q geführt werden. Die Verstellung der Walzen geschieht nun durch zwei Triebe, welche auf einer Welle e sitzend, in die Zahnstangen mm eingreifen und durch die Handräder HH mit gehöriger Zahnradübersetzung bewegt werden. Zur Erzeugung eines nachgiebigen Druckes können sodann mit den Handrädern H Gewichte P, welche auf Hebeln verschiebbar sind, verbunden werden. Um endlich während des Aufbringens des Blockes die oberen Druckwalzen in gehöriger Höhe zu halten, sind noch auf den Handradwellen bei 4 kleine Sperrräder mit Sperrkegeln angebracht. — Eine Gattersäge von einfacher und daher ebenfalls zum Muster gewordener Konstruktion zeigt Fig. 332 in der Seitenansicht. Das Gatter gg, welches an Führungen i gleitet, die in dem Gestelle GG liegen, erhält seine Bewegung von der Gatter welle aus durch zwei seitwärts angebrachte, an dem oberen Riegel angreifende Schubstangen S, die daher bei gleicher Gestellhöhe bedeutend länger ausfallen, als bei der Anordnung Fig. 330. Das Arbeitsstück liegt auf Wagen W, welche auf dem Gleise LL laufen, und erhält seine feste Lage durch Klemmen K, welche, einem Parallelschraubstock ähnlich, von einer im Wagen liegenden Schraube mit Links- und Rechtsgewinde vermittelst des Schlüssels h angezogen werden. Zum Vorschieben dienen zwei auf den Achsen der Zahnräder oo sitzende Walzen, welche den durch die Gewichte P mittelst der Rollen u u angepressten Block fassen und ihre Schaltung von einem auf der Achse des Rades p befestigten Triebrade erhalten. Zu dem Zwecke schwingt neben dem Rade p ein Arm a mit einer Friktionsklaue 1, welche in die Nut des Rades p einfällt und letzteres in der Richtung des Pfeiles mitnimmt. Die Schwingung des Armes a erfolgt mittelst Schubstange t von dem Schlitzhebel z, der von der Gatter welle durch ein Exzenter auf die in Figur 329 dargestellte

Art bewegt wird. Zur Verhinderung der Rückdrehung ist eine zweite Klaue 2 angebracht. Die Hubverstellung gestattet in einfachster Weise der Schlitz des Hebels z. Damit die oberen Druckwalzen u sich der Holzoberfläche anpassen, liegen sie in Gabeln der Stangen 1, welche durch die Gewichtshebel m gehen und in diesen mittelst Durchsteckstifte gehalten werden; die mit P befestigten Hebel drehen sich um Bolzen n und bilden somit ein Gelenk, das ein nachgiebiges Anpressen der Walzen uu hervorruft.

Mit Zugrundelegung dieser allgemeinen Anordnung sind für manche Fälle aus Bequemlichkeits- oder Nützlichkeitsgründen besondere Konstruktionen entstanden, von denen die wesentlichsten hier angeführt werden mögen. — Zu-

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Fig. 332.

nächst werden die Gatter zur Benutzung in Wäldern, an Ladeplätzen etc. oft transportabel eingerichtet, indem man das Gestell mit Achsen versieht, die von kräftigen Rädern aufgenommen werden ’). — Sodann sind die sogenannten Doppelbundgatter entstanden. Diese bestehen entweder aus einem Rahmen mit sehr langen Riegeln zur Aufnahme zweier Sägensysteme, oder aus zwei getrennten Gattern, die in der Weise gekuppelt sind, dass sie, von zwei um 180 Grad verstellten Krummzapfen einer Welle getrieben, sich entgegengesetzt bewegen, wodurch eine Bewegungsausgleichung herbeigeführt wird. — Zum Aus-balanzieren des Gatters hat man auch wohl lange Hebel, an deren Enden die Gatter hängen, in Anwendung gebracht. — Die Benutzung komprimierter Luft, welche zur Ausgleichung des Gattergewichtes in Vorschlag gebracht war, ist nicht in Aufnahme gekommen. Desgleichen haben die Einrichtungen, welche vermittelst Gelenk- oder Prismenführung in besonderen Bahnen eine Nachahmung der Bewegung einer Schrotsäge S. 280 oder Fourniersäge S. 281 herbeiführen sollten, keine Verbreitung gefunden. — Eigentümliche Anordnungen bewirken ein Zersägen in der Weise, dass die, namentlich beim Schiffbau unentbehrlichen, krummen Hölzer geschnitten werden²). — Die Verbindung eines Gatters mit einer direkt angreifenden Dampfmaschine, die entweder über oder unter dem Gestelle angebracht ist, hat sich bis jetzt nicht einbürgern können,

!) Exner, Bericht S. 8. — Arbey Scierie, Taf. XI u. XII. — Prakt. Masch.-Konstr. 1883 S. 261, 332. — Dinglers Jouru. 224, 587; 241, 172. — *) Prakt. Masch.-Konstr. 1871 S. 100; 1883 S. 332. — Polvt. Zentr. 1874 S. 639.

trotz der Vorteile, die in dem Wegfallen der Transmission liegen, weil man einer Dampfmaschine nicht die erforderliche Geschwindigkeit zu erteilen sich getraute. Nachdem man aber neuerdings Dampfmaschinen mit hoher Kolbengeschwindigkeit¹) für andere Zwecke oft baut, steht zu erwarten, dass die Aufmerksamkeit der Konstrukteure auch bei Gattersägen wieder auf diese einfachste und natürlichste Betriebsmethode gelenkt wird.

Die Vertikalgatter verlangen zur Aufstellung eine bedeutende Höhe und daher einen schweren, gut angeordneten Bau, damit die unvermeidlichen Erschütterungen den letzteren nicht in einem schädlichen Grade bewegen. Ausserdem wirkt die ungleiche Kraftverteilung bei der Bewegung des Gatters schädlich auf die Regelmässigkeit ein. Hauptsächlich aus diesen Gründen werden die Gatter oft horizontal geführt (Horizontalgatter)⁴ 5) und zwar entweder so, dass das Sägeblatt in der Horizontalebene liegt und der Klotz horizontal verschoben wird, oder so, dass ersteres vertikal liegt und der Klotz vertikal nach oben oder nach unten verschoben wird. Die Horizontalgatter erhalten in der Regel nur ein Blatt, das sich aber mit bedeutender Geschwindigkeit bewegt und in beiden Richtungen schneidet, wodurch ein stetiger Vorschub des Arbeitsstückes bedingt wird. Sie finden hauptsächlich Anwendung zum Zerschneiden

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¹

Dinglers Journ. 217, 170: 271, 12; 277, 145; 286, 73. — ²) Zeitschr. d. Y. d. Ing.

²

1894 S. 706. — Dinglers Journ. 286, 127.

³

Prakt. Maseb.-Konstr. 1883 S. 332.

⁴

Radinger, Dampfmasch. mit hoher Kolbengeschw. 3. Aufl. Wien 1892. — 2) Hütte,

⁵

1855 Taf. 11; 1865 Taf. 24; 1867 Taf. 27. — Wiebe, Skizzenb., Heft 12 Taf. 3; 1869 Heft 64 Taf. 1 u. 2. — Zeitschr. d. V. d. Ing., 1862 S. 466; 1863 S. 145 u. 535; 1865 S. 32. — Prakt. Masch.-Konstr. 1883 S. 362. — Dinglers Journ. 242, 148; 243, 375; 244, 429; 246, 266, 312; 248, 269: 271, 5; 277, 149; 281, 202.

IIP

Fig. 333 !

wertvollerer Hölzer in Fourniere und Halbfourniere, weil sie ihres sicheren Ganges wegen sich wenig verlaufen und ein sehr dünnes Blatt zulassen. — Ein bewährtes Horizontalgatter zeigt Fig. 333 in der Vorderansicht. Der hölzerne Sägerahmen gg trägt bei ii die gehörig gespannte Säge und gleitet mit Prismen an den Führungen f, f, f, f, bewegt von der Antriebswelle K vermittelst Kurbelschwungrad M und Schubstange N. Das Arbeitsstück liegt durch Schraubenknechte gehalten fest auf dem Wagen a, der mit den Unterkanten auf Rollen sich verschiebt und zwar infolge des Eingriffes des Getriebes r in die Zahnstange z. Die Bewegung beim Vorschub bewirkt die Reibungsscheibe F, welche von der Riementransmission m in Umdrehung versetzt wird, und eine horizontale Welle an treibt, auf welcher eine Schnecke sitzt, die in das Schneckenrad s eingreift, von dem mittelst Kegelräder R, R t das Zahn-etangengetriebe in Thätigkeit kommt. Der schnellere Rückgang des Wagens wird durch besondere auf der Kegelradwelle sitzende Riemenscheiben bewerkstelligt. Auch kann der Wagen durch die mit aufzusteckenden Kurbeln zu drehenden Wellen a, a von Hand bewegt und vermittelst des Handrades b während des Ganges beliebig in seiner Bewegung geregelt werden. — Zum Ein- und Ausrücken dienen die Handhebel d und d; zum Ausrücken der selbstthätigen Vorwärtsbewegung der Schnüre c c. Die Gatterführungen f samt Quersupport P hängen mittelst Mutter (und Gegenmutter zur Vermeidung des toten Ganges) an den zwei Schrauben s, s vor dem Gestelle G G und an diesen geführt, sodass ihre Höhenlage, also ihre Stellung zum Arbeitsstücke und ihre Verschiebung nach jedem Schnitte um die Brettdicke, von den Wellen n, n, durch Kurbeln und Kegelräderübertragung o, o bewirkt wird. Zur Vermeidung des Ausreissens und Zersplitterns ist vor der Säge während des Schneidens bei h eine Druckvorrichtuug mit Druckwalze in Thätigkeit, welche das Blatt andrückt. Um das tote Gewicht auszugleichen, ist der Quersupport nebst Säge durch Gegengewichte an den Ketten k ausbalanziert, und um eine gleich-mässige Schmierung hervorzurufen sind zwei vertikale Wellen e e angebracht, welche besondere Ölpresseu in ununterbrochener Thätigkeit halten.

Bei den an Quersupporten verstellbaren Horizoutalgatteru ändert sich durch die Vertikal Verstellung des Gatters in sehr ungünstiger Weise die Richtung der Zugkraft zu den horizontalen Führungen des Gatters, indem der Winkel zwischen diesen und der Schubstange stetig grösser wird und infolgedessen die Gefahr für ein Festklemmen entsteht. Um diesem namentlich bei kurzen Schubstangen fühlbaren Übelstande zu begegnen, ist u. a. die Einrichtung getroffen, den Wagen zu heben, indem man die Gleise auf vorrückende Keile u. dgl. legt, oder die Antriebsvorrichtung mit dem Gatter zu senken.

Auch hat man vorgeschlagen, die Gatter schräg, d. h. unter einem Winkel von 75 bis 80 Grad gegen den Horizont nach vornüber geneigt aufzustellen, weil der schräge Schnitt günstiger ist als der normale¹).

Bei den Gattersäge treten verschiedene Geschwindigkeiten und Bewegungsgrössen zur gemeinschaftlichen Wirkung zusammen und bestimmen daher wesentlich den Arbeitsverbrauch derselben. Daher mögen hier schliesslich die wichtigsten hierauf bezüglichen Daten zusammengestellt werden.

Die Zahl der Schnitte bei den alten Mühlen war etwa

Was zunächst den Hub H anbetrifft, so beträgt derselbe bei den alten Mühlen 400 bis 580 mm, bei den neueren dahingegen 600 bis 800 und mitunter 1000 mm.

80 bis 120 in der Minute, während bei den Mühlen neuerer Bauart 130 bis 150 (selbst 200 bei sehr weichem Holze) angenommen werden können. — Die Geschwindigkeit der Säge in der Sekunde ergiebt sich hieraus für die älteren Mühlen zu 1,5 bis 1,8 m, für die neueren zu 3,75 bis 5,33 m. — Sehr stark und fest gebaute Maschinen arbeiten wohl mit einer Geschwindigkeit von 6,16 m.

Der Vorschub des Wagens richtet sich lediglich unter sonst gleichen Umständen nach der Geschwindigkeit der Säge und der Beschaffenheit des Holzes und kann für gewöhnlich zu 1,5 bis 12 mm angenommen werden. Bei sehr weichen Hölzern lässt er sich wohl auf 18 mm steigern.

Bei Horizontalgattern beträgt der Hub 520 bis 680 mm und die Zahl der Züge 150 bis 300, also der Schnitte 300 bis 600, so dass eine Geschwindigkeit von 3,4 bis 3,5 m in der Sekunde, mit einem Klotzvorschub von 1 bis 6,5 mm pro Schnitt entsteht. An Horizontal-Fournierschneidsägen mit vertikalem Vor- ¹ schub kaun man als Anhaltspunkte wählen für den Hub etwa 600 mm, als Zahl der Schnitte pro Minute 200 bis 250; dies entspricht einer Geschwindigkeit von 2 bis 2,5 m pro Sekunde, der Vorschub beträgt dann 0,5 bis 1 mm. Diese Leistung lässt sich aber steigern auf 600 Schnitte mit 470 mm Hubhöhe, wodurch eine Geschwindigkeit von 4,7 m entsteht. Der Vorschub beträgt in diesem Fall 0,66 mm¹).

Für die Beurteilung der Leistungsfähigkeit² 3) der Säge kann das Arbeitsprodukt dienen, also in diesem Fall die von einer Säge in einer bestimmten Zeit hergestellte Schnittfläche F, so dass diejenige Säge als die beste gelten muss, welche eine gewisse Schnittfläche mit dem geringsten Arbeitsaufwand erzeugt. Diese Fläche F ist das Produkt aus der Hubzahl n, dem Vorschub s und der Holzdicke d, also:

F = n . s . d.

Ist N₂ die für Erzeugung dieser Fläche erforderliche Arbeit und die Arbeit des Leerganges, so ist die Gesamtarbeit

N = Nj N₂

pro Stunde, wenn n die Hubzahl pro Stunde ist. Bringt man nun die den Widerstand bezeichnenden Koeffizienten an, die je nach der Holzart, der Blatt-dicke, und auch der Maschinenkonstruktion verschieden sind und durch Versuche bestimmt werden müssen, so lässt sich nach Hartig diej Formel für die Nutzarbeit aufstellen:

N,

= («+ ~)F.

und für die Gesamtarbeit:

N = N₁-f (a + —) F

z

worin F die Schnittfläche pro Stunde in Quadratmetern und z die Zuschiebung bedeutet. Die Werte der Koeffizienten a und ß sind:

für Fichtenholz a = 0,046 ß — 0,330, für Eschenholz a — 0,052 ß = 0,376.

Bei einer Säge ergab sich z. B.

= 0,83

wonach sich hierbei die Arbeitsformel ergiebt

(*

— 0,83 -j- (o: —J— —)F.

Da bei einem Bundgatter die Widerstände nicht der Zahl der Sägen proportional wachsen, sondern in einem langsameren Verhältnisse, so liegt der Vorteil der Gatter mit mehreren Sägen in Bezug auf den Kraftverbrauch nahe. Hierüber angestellte Versuche ergaben folgende Resultate:

Bei 4 Sägen erhielt man pro Stunde und Pferdestärke 3,19 qm Schnittfläche,

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5,21 „    „

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6,62 „    „

4,98 „

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3,78 „

Die Tabelle zeigt eine. Zunahme der Leistung bis auf 6,62 qm bei 12 Sägen, und hier allerdings die Grenze.

Nach Hartigs Versuchen ist der Arbeitsverbrauch bei Gattersägen für lufttrockenes Fichtenholz pro Quadratmeter Schnittfläche in der Stunde

H s

n = 0,046 -f 0,224 ——,

wenn H = Hubhöhe in Meter, s = Schnittbreite in mm und z = Vorschub in mm ist. — Wird die Leergangsarbeit mit N, bezeichnet, so ist die Gesamtarbeit für die Schnittfläche F in Pferdestärken

N = Nj + o F.

2. Aussehneidesägen (Dekoupiersägen, Wippsäge, Scie ä decouper, Jig saw, Scroll saw, Sweep cutting saw, Gig saw)¹). Da die Bestimmung der Ausschneidesägen wesentlich darin besteht, aus Holzplatten nach vorgezeichneten Umrissen Figuren auszuschneiden, und zu dem Zwecke das Holz durch die Hand der Säge zugeführt wird, so muss letztere möglichst frei und so angeordnet sein, dass die Zeichnung von dem Arbeiter stets gesehen werden kann. Das Arbeitsstück liegt daher auf einem Tische, durch dessen Mitte die Säge geht, welche nun entweder in einen Rahmen eingespannt ist, dessen Steg ausserhalb des Tischrandes liegt, oder in zwei vertikale Schieber, wovon der eine über, der andere unter dem Tische sitzt. Der Rahmen, welcher nichts weiter als ein grosses Laubsägegestell ist, bekommt dann eine vertikale Prismenführung und die Arbeitsbewegung durch einen Fusstritt, während Federn den Rückgang bewirken. — Hängt die Säge an zwei Schiebern, so erhält der untere von einem Fusstritte, oft mit Unterstützung von Kurbel und Schwungrad, die niedergehende, schneidende Bewegung (Scie ä pedale): der obere Schieber wird sodann nach dem Schnitte durch eine Feder in die Höhe geschoben. — Beim Ausschneiden dicker Hölzer wird die Apsschneidesäge auch wohl mit Elementarkraft betrieben. Die Einrichtung, die Säge in eine schwingende Gabel zu spannen, kann wegen der Bogenbewegung der Säge nur für sehr dünne Hölzer angewendet werden, es sei denn, dass man die Gabelenden mit Kreissegmenten ausstattet, welche eine Geradführung veranlassen.

3. Baiidsägemaschinen (Scierie ä lame sans fin, Scie sans fin, Scierie ä ruban; Endless saw, Belt saw, Strap saw, Bibbon saw)²). Die geradlinige ununterbrochene Bewegung dieses Sägeblattes, hervorgebracht durch eine rotierende Bewegung so dass die Geschwindigkeit der Säge konstant ist, im Vereine mit der grossen Einfachheit in der Konstruktion, lassen die Bandsägemaschine nicht nur als die mechanisch vollkommenste, sondern auch für eine ausserordentliche Menge von Arbeiten in Holz als die zweckmässigste erscheinen, woraus sich ihre schnelle und grosse Verbreitung ergiebt.

Das mit den Enden zusammen gelötete (s. Löten) Blatt dieser Sägemaschine hat zunächst eine bedeutende Länge, nämlich 5 bis 9 m, damit es als Band ohne Ende über Triebscheiben von sehr grossem Durchmesser laufen und noch zwischen diesen Scheiben genügend frei bleiben kann. Der Biegsamkeit halber ist das Blatt zwar möglichst dünn zu wählen; der Festigkeit wegen, und wenn die Verwendung der Säge als Laubsäge nicht das Gegenteil verlangt, macht man es dünn, aber ziemlich breit. Für Laubsägen ist die Breite mitunter

*) Richards, Wood-working Machines S. 175. — Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 195; 1869 S. 13 u. 379; 1870 S. 13; 1883 S. 364. — Dinglers Journ. 166, 170; 173, 83 u. 84; 196, 469; 224, 157; 255, 187; 258, 202. — 2) Richards, Wood - working Machines S. 149. — Armengaud, Publ. ind., Bd. 5 Taf. 11; Bd. 15 Taf. 22; Bd. 17 Taf. 6. — Prakt. Masch-Konstr. 1869 S. 13; 1871 S. 256; 1872 S. 37; 1873 S. 357; 1874 S. 128; 1883 S. 415; 1895, 151. — Ztschr. d. Y. d. Ing. 1891 S. 167; 1895 S. 1341. — Dinglers Journ. 161, 13; 165, 98; 168, 251; 185, 322; 187, 131; 195, 412; 198, 90; 213. 80 u. 193; 217, 17; 233, 276; 238, 24; 240. 179; 241, 318; 255, 61; 274, 396; 275, 207; 279, 148; 289, 177.

kaum 10 mm. An Sägen mit Fussbetrieb übersteigt sie nicht 25 mm, während für Elementarkraftbetrieb für Brettsägen 85 bis 100 mm angenommen werden muss. Die Zähne stehen sämtlich nach einer Richtung und bilden rechtwinklige oder stumpfwinklige Dreiecke mit entsprechendem Schranke und Zahnlücke. Die Zahl derselben oder ihre Teilung richtet sich nach der Grösse der Säge, da letztere sowohl zum Ausschneiden dünner Holzplatten als zum Bretterschneiden gebraucht wird. Wesentlich ist die Grösse der Triebscheiben, weil hiervon die Haltbarkeit der Säge, soweit sie von dem steten Biegen abhängt, zum Teil bedingt wird, indem grosse Scheibendurchmesser hierfür bedeutend günstiger sind als kleine. — Für Sägen bis etwa 25 mm Breite erhalten die Scheiben zweckmässig einen Durchmesser von mindestens 700 mm, während derselbe für grosse Sägen auf das Doppelte, 1400 mm, steigen muss.

Zur Vermeidung des Abgleitens der Säge von der Scheibe,

Die Säge ist wegen ihrer geringen Dicke, und damit sie von den Scheiben gehörig mitgenommen wird, mit einer Spannvorrichtung zu versehen — weshalb sie zu den Spannsägen gehört. Damit, die erforderliche Spannung reguliert werden kann und trotz der unvermeidlichen Dröhnungen und der Verlängerung und Verkürzung des Sägeblattes infolge von Erwärmung und Abkühlung dieselbe bleibt, ist die Spannvorrichtung nachstellbar und nachgiebig anzuordnen. Gewöhnlich wird sie dadurch erreicht, dass eine der 2 oder 3 Triebscheiben eine elastische Lagerung auf Stahlfedern oder KautschukpufFern in einem Schlitten erhält, der durch Zugschrauben an Führungen bewegt, beziehungsweise eingestellt wird.

infolge des Druckes des Arbeitsstückes gegen die Zähne, besitzen die Scheiben einen seitlichen Rand; und um ein Gleiten zwischen Säge und Scheibenfläche zu verhindern, werden die Scheiben oft mit Kork, Leder oder Kautschuk bekleidet.    •

Zur Aufnahme des Arbeitsstückes dient ein horizontaler, in passender Höhe angebrachter Tisch, in dessen Mitte sich zum Durchtritte des Sägeblattes ein entsprechender Schlitz befindet. Das Arbeitsstück muss zur richtigen Ausnutzung der Säge ununterbrochen vorgeschoben werden. Gewöhnlich wird der Vorschub durch einen Arbeiter vorgenommen, der das Holzstück auf dem Tische nach der aufgezeichneten Linie gegen das nach unten schneidende Sägeblatt bewegt. In manchen Fällen findet jedoch auch ein selbstthätiger Vorschub statt, z. B. wenn lange, gerade Schnitte, wie beim Brettschneiden, Vorkommen. Zur Erleichterung und Sicherung der Führung befinden sich auf dem Tische vielfach Anschläge, Lineale, Winkel u. dergl.; auch lässt sich der Tisch in der Regel um eine horizontale Achse kippen und dadurch zum Schneiden schräger Kanten schief gegen die Säge stellen.

Bei den Bandsägen sind zwei Systeme zu unterscheiden, je nachdem nämlich das Blatt über zwei vertikal über einander sitzende Führungsräder geht, oder über drei, wovon zwei vertikal über einander und das dritte in derselben Ebene seitwärts sitzt.

Beide Systeme werden sowohl für den Handbetrieb als den Maschinenbetrieb konstruiert. Zum Handbetriebe wird das erste System mit Fusschemel, Zugstange, Kurbel welle, Sägescheiben welle und Schwungrad versehen, das zweite gewöhnlich nur mit einer Handkurbel, aber auch mit Fusstritt an der dritten Fühlungsscheibe ausgestattet, welche durch ihren grossen Durchmesser nicht nur als Schwungrad dient, sondern auch direkt die genügende Geschwindigkeit erzeugt. Zum Betriebe mit Elementarkraft dienen Riemenscheiben, die auf der Welle der unteren Sägescheibe sitzen.

Zur näheren Erläuterung der Bandsägemaschinen mögen in folgendem zwei derselben beschrieben werden.

In Fig. 334 und 335 ist eine Bandsäge des ersten Systems für Rieinen-betrieb in zwei Ansichten dargestellt. Das Blatt ohne Ende aaj läuft über die zwei Scheiben B und C, wovon die untere C vermittelst der Riemenscheibe F direkt in Drehung versetzt wird, unter Mitnahme der oberen B durch die Sägespannung. Zur Hervorbringung dieser Spannung befinden sich die Lager nn der oberen Scheiben welle o in einem Schieber D, der in Prismenführungen des Gestelles G gleiten und durch die vertikale Schraube s, vermittelst eines Handrades h, verstellt und festgehalten werden kann. Um hierbei ein Überspannen zu vermeiden, ruht die Schraube mit einem Querstücke a, auf zwei Spiralfedern i i, die zugleich die oben erwähnte Nachgiebigkeit der oberen Sägescheibe erzeugen. Das Arbeitsstück liegt auf dem Tische T, der mit einem Anschläge g zur Führung desselben und behufs Schrägschneidens zum Kippen um die Achse m eingerichtet ist. Ein in Grade geteilter Bogen b

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Fig. 335.

Fig. 334.

dient zum Einstellen und Festhalten des Tisches. Da bei der grossen Geschwindigkeit der Bandsäge leicht ein Schlottern derselben eintritt, so sind an den beiden Stellen k und 1 Führungsstücke angebracht, die ausserdem ein Ablaufen der Säge verhüten und dem Arbeiter bei einem etwaigen Zerreissen des Sägebandes Schutz gewähren sollen; zu letzterem Zwecke sind übrigens Schutzrinnen R angebracht, unter welchen die Säge läuft. Die Ein- und Ausrückung geschieht durch den Riemenführer bei F, der vermittelst des Handhebels H und Zugstange Z um den Zapfen x bewegt wird. Mit dieser Rückung erfolgt zugleich das Lösen oder Anziehen eines Bremsklotzes r, der auf die Bremsscheibe t einwirkt und unmittelbar nach dem Auslösen des Betriebsriemens das sonst sehr lauge dauernde Nachlaufen aufhebt.

Die Fig. 336 zeigt eine Bandsäge nach dem zweiten System und zugleich mit einer Einrichtung zum Handbetriebe. Das 5 m lauge Sägeblatt A läuft hier über die drei Scheiben B, C, D, wovon B und C die eigentlichen Führungsscheiben und D die Spannungs- und Betriebsscheibe bedeutet. Zum Zwecke der Spannung liegt die Scheibe D in einem, durch die Schraube a verschieb-

Fig. 336.

Da sich mit einem schmalen Baudsägeblatte leicht Ausschnitte nach krummen Linien erzeugen lassen, so ist die Bandsäge zugleich die vorzüglichste Ausschneidesäge. — Zu den Bandsägen ist auch diejenige Maschine zu rechnen, welche mit einer Kettensäge ausgestattet und dazu bestimmt ist, an Stelle der Stemmaschine viereckige Löcher zu erzeugen⁴).

Richtet man hierbei das Lineal so ein, dass es das

Die Nebenteile, welche eine sichere Führung des Arbeitsstückes ermöglichen, sind auf dem Tische in Nuten verschiebbar befestigt, wie in Fig. 334 bei L sichtbar ist.

Arbeitsstück festhält, sich aber mit demselben um einen verlegbaren Punkt P dreht, so wird das Arbeitsstück bogenförmig zugeschnitten (Rundschneidapparat für Radfelgen, Fassböden, Möbelteile u. s. w.).

Die Geschwindigkeit, welche man den Bandsägen giebt, ist stets eine sehr grosse. Gewöhnlich beträgt sie bei Dampfbetrieb 10 bis 12 m und bei Handbetrieb 3 bis 5 m in der Sekunde. Der Vorschub kann durchschnittlich ⁴/250 (3*0 bis -gG) der Sägegeschwindigkeit, also 40 bis 48 mm genommen werden, wenn weiche Holzklötze von etwa 220 mm Höhe geschnitten werden sollen. — Aus dieser Geschwindigkeit ergiebt sich eine Arbeitsleistung von durchschnittlich 35,6 Quadratmeter in der Stunde, wenn Unterbrechungen nicht mitgerechnet werden. — Übrigens lässt sich bei dünnem Holze sowohl Sägegeschwindigkeit als Vorschub noch bedeutend, nämlich um das Doppelte, steigern.

In Bezug auf den Arbeitsverbrauch kann man nach Hartig’s Versuchen pro qm Fläche und Stunde in Pferdestärken annehmen:

a=0,037-f

für Fichtenholz,

bareu horizontalen Schlitten b, und zum Zwecke des Antriebes ist bei K ein Handgriff in eine Radspeiche eingeschraubt; die Antriebsscheibe dient auch zugleich als Schwungrad. Da jedoch die Scheiben B und C ebenfalls verstellbar sind und zwar C horizontal in einem Schlitze des Gestelles G, B aber horizontal mit dem Arm F und vertikal in einem Schlitze dieses Armes, so hat man es nicht nur in der Hand, beide Leitscheiben je nach der Dicke des Arbeitsstückes

in verschiedene Entfernungen zu bringen, sondern man kann die Achsen aus der Vertikallinie rücken und somit zum Schrägschneiden die Säge gegen den Tisch G neigen. Zur Führung der Säge sind noch zwei Rollen r, r (aus vulkanisiertem Kautschuk) angebracht, welche an einem Schieber sitzen und daher je nach Bedürfnis höher und tiefer gestellt werden können.

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HL

Ct

_A_

)K

326 s

10⁷ q

412s 10⁷q , 485 s

für Eichenholz,

o—0,05 2 —(—

für Rotbuchenholz,

a_0,0b2+—

wenn s die Schnittbreite und q das Verhältnis zwischen Sägegeschwindigkeit und Vorschub ausdrückt.

Eine Vergleichung dieser Leistung mit der einer Gattersäge ergiebt einen bedeutenden Vorteil zu Gunsten der Bandsäge. — Dieselben Gründe, welche S. 296 für die Konstruktion der Horizontalgatter geltend gemacht sind, haben auch Veranlassung zum Bau horizontaler Bandsägen gegeben, bei welchen die Achsen der Leitscheiben in einer Horizontalebene sich befinden und zwar, ähnlich wie bei dem Horizontalgatter Fig. 333 in Schlitten, die an vertikalen Ständern durch Prismen und Schrauben geführt und gestellt werden können '). — In einzelnen Fällen wird auch die Bandsäge zum Abschneiden des Eisens benutzt, wobei die mit einer Geschwindigkeit von 1,25 m in der Sekunde, schmiedeiserne Platten bis 100 mm Dicke zu zerschneiden imstande ist²).

4. Rotierende Sägen. Bei diesen Sägen befinden sich die Zähne in einer Kreislinie, welche sich um ihren Mittelpunkt dreht. Dabei stehen sie entweder in der Ebene der Kreislinie oder in einer Cylinderfläche, welche durch die Kreislinie festgelegt ist, so dass sie im ersten Fall ebene, im zweiten Fall cylindrische Flächen erzeugen. Die erste Gattung heisst kurzweg Kreissäge oder Zirkularsäge [Scierie ä lame circulaire, Scie circulaire, Circular saw]s), die zweite Cylindersäge oder Kronsäge (Scie cylindrique, Crown-saw, Cylindrical saw, Annular saw, Drum saw). In Rücksicht darauf, dass die Cylindersäge nur einer sehr beschränkten Anwendung, z. B. bei der Anfertigung von Fassdauben (IVash\ng-tub saw) fähig ist, mag es genügen, hier auf die unten angeführten Beschreibungen zu verweisen⁴).

Das Blatt der Kreissäge ist wegen der ausgedehnten Anwendung dieser Säge sowohl für kleine als grosse Arbeiten und sowohl für Metall- als Holzarbeiten nicht nur in der Grösse, sondern auch in der Verzahnung sehr verschieden. Die Form der Zähne ist die des recht- und stumpfwinkligen Dreiecks, bei grossen Sägen nach Art der Wolfszähne ausgearbeitet. Im allgemeinen wächst die Zahnteilung und Blattdicke, also auch die Schnittbreite mit dem Durchmesser der Scheiben, wie folgende Tabelle, welche jedoch nur Holzsägen umfasst, zeigt.

Durchmesser.

Blattdicke.

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Anzahl der Zähne.

94

92

96

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154

!) Prakt. Masch.-Koustr. 1883 S. 417. — Dinglers Journ. 239, 105. — 2) Dinglers Jouru. 185, 322; 198, 90; 254, 286. — 3) Petzoldt, Fahr, von Eisenbahnmaterial. S. 15 Taf. 1. — Richards, Wood-working Machines S. 127. — Hütte, 1857 T. 16; 1864 Taf. 34; 1867    Taf. 18. — Wiebe,    Skizzenbuch, Heft 12    Taf. 1 u. 2; Heft 64 Taf. 3; Heft 69 Taf. 2;

Heft    83    Taf. 3, 4 u. 5. — Ztschr. d. V. d. Ing.    1892 S. 811, 1546. — Prakt. Masch.-Konstr.

1869    S.    76 u. 172; 1871    S. 211 u. 231; 1872    S. 216; 1873 S. 13, 27; 1874 S. 27, 343;

1883    S.    395. — Dinglers    Journ. 134, 15; 169,    248; 181, 342; 186, 285; 191, 1; 192, 24;

243, 83; 249, 278; 250, 58; 253, 317; 258, 56; 274, 213; 286, 77; 289, 178; 296, 32. — ⁴) Exner, Bericht, S. 18, 53. — Dinglers Journ. 223, 253.

Blattdicke.

Durchmesser.

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Bei den Kreissägen über 300 mm Durchmesser liegt die Teilung zwischen ¹/ao bis V20 des Durchmessers mit ausserordentlichen, ziemlich regellosen Schwankungen. — Zum Arbeiten in Metall haben die Kreissägen gewöhnlich nur 50 bis 100 mm Durchmesser, 1 mm Dicke und eine Teilung von 1 bis 2 mm. Ausnahmsweise erhalten sie auch wohl 400 bis 1500 mm Durchmesser und dann 5 bis 6 mm Dicke und eine Teilung von 12 bis 35 mm.

Die Kreissägemaschinen werden ebensowohl für Menschenkraft als Elementarkraft eingerichtet, aber stets so, dass die Säge eine sehr grosse Geschwindigkeit erhält. In diesen Maschinen sitzt die Säge auf einer Welle (Spindel), welche durch Fusstritt mit Schwungrad und Riemen Übertragung, oder bei Anwendung von Elementarkraft direkt durch passende Riemenübertragung in Drehbewegung versetzt wird.

In Fig. 337 und 338 ist eine Kreissäge mit Elementarkraftbetrieb zum Holzsägen dargestellt, welche die allgemeine Anordnung, die im Ganzen sehr einfach ist, zeigt. Das Sägeblatt a sitzt auf der Sägewelle b, welche durch die feste Riemenscheibe f in Bewegung gesetzt wird. Das Arbeitsstück A liegt zum Teil auf dem Maschinentische T, zum Teil auf zwei Wagen W (wovon der zweite, der nicht gezeichnet ist, sich an dem anderen Ende der Maschine befindet), die mit vier Rollen auf den eisernen Schienen S laufen. Der Vorschub des Holzes A, also die Schaltbewegung, geschieht durch ein entsprechendes Vor-

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Fig. 338.

Fig. 337.

wärtsbewegen des Wagens W vermittelst einer Schnur c, welche sich auf die Seiltrommel t aufwickelt. Diese Seiltrommel dreht sich mit Hilfe des Zahnrades z, welches durch das Trieb o auf der Welle op in Bewegung versetzt und vermittelst einer bei n sichtbaren Klauenkuppelung mit der Seiltrommel welle qq gekuppelt wird. Die Welle op endlich trägt Stufenscheiben u, über die ein Riemen r läuft, der durch entsprechende Stufenscheiben auf der Welle des Rades 1 die Bewegung erhält, während diese Welle durch das Zahnrad 1 und das Trieb i vermittelst der Riemenscheibe y und des Riemens e von der Sägewelle b aus bewegt wird, so dass zwischen Vorschub- und Sägegeschwindigkeit ein direkter Zusammenhang besteht. Der sicheren Führung des Arbeitsstückes wegen liegt auf dem Tische T ein eiserner Anschlag D, welcher auf einer Querstange x verschiebbar und durch eine Klemmschraube feststellbar ist, um nach jedem Schnitte um die abgeschnittene Dicke vorgeschoben zu werden, wenn mit dieser

Sägemascbine Bretter geschnitten werden sollen. Die Ausrückung der Schaltbewegung durch die Lösung der Kupplung geschieht entweder durch den Handhebel h oder selbstthätig in dem Augenblicke, wo der Wagen W das Ende des Weges erreicht hat, dadurch, dass dieser Wagen mit einer Stange v gegen den Ausrückhebel wirkt.

Die Kreissägemaschine kann bei einer grossen Anzahl von Arbeiten der selbstthätigen Schaltbewegung entbehren, weil in vielen Fällen die Führung des Arbeitsstückes der Arbeiterhand an vertraut wird; dadurch vereinfacht sich die ganze Maschine auf die Spindel b mit der Säge und den Antrieb durch die Riemenscheiben. Io dieser einfachsten Gestalt findet die Kreissäge am häufigsten Verwendung, namentlich auch im Walde. Mitunter erhält die Säge sowohl die Arbeits- als auch die Schaltbewegung, besonders in dem Fall, wo das Arbeitsstück schwer transportabel ist: beim Querabschneiden langer Balken zum Abgleichen in Sägemühlen, zum Entfernen der Wurzeln und Zopfenden von den Stämmen und dergleichen mehr. Dann erhält die Sägewelle zweckmässig ihr Lager in einem schwingenden Rahmen, der mit der Hand dem Arbeitsstücke zugeschoben wird [Balanziersäge, Pendelsäge, schwingende Säge, Radius cross-cut saw mächine')].

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Fig. 339.

Solche Balanziersägen finden auch zum Abschneiden von rotglühenden Eisenstäben Anwendung, um diese auf gleiche Längen zu bringen, z. B. beim Abgleichen (Araser) von Eisenbahnschienen etc.²). — An dieser Stelle verdienen auch diejenigen Kreissägen Erwähnung, welche unter dem wenig bezeichnenden Namen Kaltsäge³) zum Absägen dickerer Eisenstangen (Schienen, Träger u. dergl.) vermittelst Handbetriebes zugleich leicht transportabel eingerichtet und allgemein nach dem in Fig. 339 gezeichneten Muster konstruiert sind. Das Kreissägeblatt a ist in einem Rahmen bb gelagert, der scharnierartig an der Betriebswelle w hängt, welche ihre Lagerung in dem Gestelle G findet. Die Drehung der Säge erfolgt durch eine in das auf der Sägewelle sitzende Rad e eingreifende Schnecke d, welche ihrerseits von dem Handrad H vermittelst der Kegelräder k, k angetrieben wird. Zur Aufnahme des Arbeitsstückes dient ein Tisch t, der mit derselben bei Hobelmaschinen gebräuchlichen Aufspannvorrichtung (S. 266) versehen werden kann, ausserdem aber aus zwei Teilen t und tx besteht, "wovon t vermittelst einer Schraube s in Prismen auf tx, und tx vermittelst einer Schraube st in Prismen auf dem Gestell-fusse F rechtwinklig zu t verschiebbar ist, um das Arbeitsstück in die richtige Lage zu bringen. Beim Gebrauche wird der Rahmen bb bei h mit der Hand gefasst und geführt, so dass die Säge sowohl Arbeits- als auch Schaltbewegung macht. — Gewöhnlich

Heft 83 Tat. 3 u. 4. — Richards, Wood-working Machines, S. 148. — Prakt. Masch.-Konstr., 1871 S. 173. — Dinglers Journ., 248, 59. — ²) Petzoldt, Fabrikat, von Eisenbahnmat., S. 15 Taf. 1. — Hütte, 1859 Taf. 12.

Dinglers Journ. 169, 110. — 3) Dinglers Journ., 229, 201; 231, 23; 237, 440; 241, 21; 246, 265; 249, 278.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

l) Hesse, Werkzeugmasch., S. 214. — Wiebe, Skizzenb.

Wiebe, Skizzenb., Heft 19 Taf 6.

Prakt. Masch - Konstr. 1873 S. 72.

20

verbindet man in vorliegendem Fall mit der Säge noch einen Bohrapparat B (s. Bohrmaschine), sowie eine Riemenscheibe S zum Betriebe mittelst Riemen R.

—    Ausserdem richtet man sie durch Anbringen von Laufräder leicht transportabel sein.

Wenn man mehrere Kreissägen auf eine Achse schiebt, so erhält man eine Sägemaschine, die wie ein Gatter mehrere parallele Schnitte macht und in dieser Konstruktion daher oft verwendet wird, z. B. zum Abschwarten, zum Brettersäumen, zum Anschneiden von Zapfen, zum Einschneiden von Nuten etc.

—    Eine ebenfalls sehr nützliche Verwendung findet die Verbindung zweier Kreissägen, die in zwei rechtwinklig aufeinander stehenden Ebenen liegen, zum Ausschneiden rechtwinkliger Absätze. Ist dieses System doppelt angeordnet, so dient es zum Fertigschneiden von Zapfen etc., indem die Absätze auch quer abgeschnitten werden. — Eine eigentümliche Nutensäge entsteht, wenn man eine Kreissäge schief auf die Sägespindel steckt, weil die Säge dann einen Einschnitt hervorbringt, dessen Breite durch das Maass des Schrägsitzens bestimmt ist, weshalb die Säge verstellbar gemacht wird, wenn damit verschiedene Nuten geschnitten werden sollen⁵). Diese Säge macht den Eindruck einer taumelnden oder schaukelnden Bewegung und heisst deshalb Taumel- oder Schaukelsäge.

Bei Handbetrieb lassen sich für Holzsägen 500 Umdrehungen in der Minute noch leicht erreichen, so dass die Sägengeschwindigkeit bei 100 mm Durchmesser 2,61 m, bei 200 mm Durchmesser 5,23 m in der Sekunde beträgt. — Bei Anwendung von Elementarkraft ist die Geschwindigkeit noch bedeutend zu steigern, jedoch auch von der Dicke des Arbeitsstückes und der Materialbeschaffenheit abhängig. Hat das Arbeitsstück eine Dicke von etwa 250 bis 350 mm, so kann die Peripheriegeschwindigkeit der Säge 6 bis lim in der Sekunde betragen, bei dünneren Arbeitsstücken auf 15 bis 18 m, für sehr weiche Hölzer selbst auf 35 m steigen. Der Holzvorschub, welcher natürlich ununterbrochen erfolgt, steht in einem gewissen Verhältnisse zur Sägegeschwindigkeit und beträgt gewöhnlich ⁵/5oo bis x/300 derselben, bei sehr weichem Holze aber sehr viel mehr, nämlich wohl ⁵/so bis ⁵/25.

Metallkreissägen haben, nur die kleinsten ausgenommen, stets Elementar-kraftbetrieb und sehr grosse Geschwindigkeit. Bei einem Durchmesser von etwa 1,5 m besitzen sie eine Geschwindigkeit von 60 bis 80 m in der Sekunde bei 1000 bis 2000 Umdrehungen in der Minute.

Der Arbeitsverbrauch N einer Kreissäge setzt sich ebenfalls aus Leergangsarbeit Nx und Nutzarbeit N₂ zusammen. Die Leergangsarbeit für Holzsägen ist nach Hartig’s Versuchen proportional der Umdrehzahl u und dem Sägendurchmesser D, die Nutzarbeit proportional der Schnittfläche und der Schnittbreite s und umgekehrt proportional dem Quantum der Späne, demnach also:

sF

und N₂

1000 v

uD

8. 10⁵

wenn u die Umdrehzahl in der Minute, D den Sägendurchmesser und s die Schnittbreite in Millimeter, F die stündliche Schnittfläche in Quadratmeter und v das Volumen Späne pro Stunde und Pferdestärke bedeutet, wobei anzunehmen ist:

v = 0,014 Kubikmeter bei harten Hölzern (Esche, Eiche, Buche),

v = 0,028 Kubikmeter bei weichen Hölzern (Fichte, Erle), oder demnach die Gesamtarbeit

zum Durchschneiden von Eisen und Stahl in rotwarmem

u . D

8.10⁵

u. D

s.F

für harte Hölzer,

8.10⁵ ' 28

für weiche Hölzer.

Für Kreissägen

Zustande fand Hartig¹), dass der Arbeitsverbrauch in Pferdestärken ausgedrückt werden kann durch

N = 0,62 -f nF

wenn F dann die pro Stunde beobachtete Schnittfläche in Quadratmeter bedeutet, wobei der Arbeitsverbrauch a für 1 Qm Fläche in der Stunde festgestellt wurde: für rotwarmes Eisen a = 7,56 Pferdestärken, für rotwarmen Stahl n == 10,9 Pferdestärken.

Gf. Fräsen und Fräsmaschinen⁶ 7).

Wird ein Arbeitsstück in tangentialer Richtung an einer Kreissäge vorbeigeführt, so erhält dasselbe eine Furche, deren Tiefe von der Grösse abhängt, bis zu welcher die Säge eintritt. Man kann also auf diesem Wege schmale Einschnitte mit sehr grosser Sicherheit, Genauigkeit und Geschwindigkeit hersteilen. Denkt man sich nun eine grössere Zahl Kreissägen auf einer Sägewelle ohne Zwischenräume nebeneinander geschoben, so erhält man den Grundgedanken für ein Werkzeug, das sich mit allen Vorteilen der Kreissäge in vorzüglicher Weise zur Hervorbringung beliebig breiter Einschnitte und, bei einer genügend langen Reihe von Sägen, selbst zur Bearbeitung grosser Oberflächen eignet, die eben ausfallen, wenn sämtliche Sägen gleichen Durchmesser erhalten, aber eine profilierte Fläche annehmen, wenn die Sägen verschiedene Durchmesser bekommen, weil im ersten Fall die Zähne eine Cylinderfläche, im zweiten Fall die Oberfläche eines beliebigen Rotationskörpers bilden.

Bei der Kronsäge (S. 303) ist schon ein Beispiel vorgekommen, bei dem die Schneiden nicht parallel, sondern in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse also radial sitzen. Verlängert man daher diese Zähne in der Richtung nach dem Mittelpunkte der Scheibe, so verwandeln sie sich in seitwärts sitzende Meissei, welche nun ebenfalls Flächen bearbeiten können, die sehr verschieden ausfallen nach dem Profil der Meissei, der Bewegungsrichtung und der gegenseitigen Lage zwischen Werkzeug und Arbeitsstück.

Endlich ist leicht zu erkennen, dass durch Kombination der beiden Fälle Schneidkörper mit Schneiden an der Oberfläche entstehen, deren Anzahl in Bezug auf die Profile eine vollständig unbegrenzte ist, da sie sämtlich schliesslich Rotationskörper darstellen, deren Erzeugende jede beliebige Linie sein kann.

Die letzte Eigenschaft im Vereine mit dem Vorteile der kontinuierlichen Bewegung macht diesen Schneidkörper zu einem der wichtigsten Werkzeuge der Metall- und Holz Verarbeitung, welches zwar wegen der mannigfaltigsten Verwendung sehr verschiedene Namen führt, hier aber denjenigen Gemeinnamen Fräse (Fraise, Cutter) erhalten mag, den es auch in den meisten Fällen als Speziain amen besitzt. — Die Schneiden der Fräsen sind meissei- oder messerartig und nach den in der Einleitung ausführlich entwickelten Grundsätzen zu konstruieren, also für Metall wesentlich anders als für Holz, da die für Metall bestimmten Fräsen stärkere, mit grösserem Schneidwinkel ausgestattete Schneiden besitzen müssen, als die Holzfräsen.

a) Metallfräsen⁸) werden daher auch gewöhnlich in der Art angefertigt, dass man die stählernen, massiven, oder, der Leichtigkeit wegen, hohlen Rotationskörper auf der Oberfläche entsprechend einkerbt — und zwar allgemein wieder mit gehörig profilierten Fräsen, mitunter auch durch Befeilen und vermittelst Stossmaschinen. — Je nach ihrer Gestalt und Bestimmung haben sie verschiedene Verwendung und Benennung. Im allgemeinen pflegt man sie einzuteilen in Stirnfräsen oder Radialfräsen bei solchen Schneiden, die in einer Ebene rechtwinklig zur Fräsachse oder in Kegelflächen liegen, Achsialfräsen mit Schneiden in Cylinderflächen und gemischte oder Formfräsen aus den vorgenannten Formen in höchst mannigfaltiger Weise zusammengesetzt.

Fräsen von Cylindergestalt (Fig. 340A), sowohl auf der Mantelfläche a als der Basis b mit Schneiden versehen (Stirnfräsen) sind die gewöhnlichsten zur Bearbeitung ebener Flächen und rechtwinkliger Ansätze, indem sowohl das an der Basis, als an der Mantelfläche vorbeigeführte Arbeitsstück eben be-

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Fig. 340.

arbeitet wird. Hierzu gehört unter anderem auch der Spitzring der Nadler als Übergang zwischen Fräsen und Feilen. Derselbe ist eine etwa 150 mm im Durchmesser haltende, 45 mm dicke, runde Stahlscheibe, deren Peripherie feilenartig gehauen ist und zum Zuspitzen der Nadelschaften dient.

Konische Fräsen (Fig. 340 B) sind namentlich geeignet, cylindrische Löcher kegelförmig zu erweitern. Solche kegelförmige sowohl, als auch cylindrische und halbkuglige Erweiterungen werden allgemein Versenkungen genannt, weshalb diese Fräsen auch Senker (Fräser, Versenker, Ausräumer, Ausreiber, Fraise, Countersink) und speziell konische Senker, cylindrische Senker u. s. w. heissen. — Die Verwendung der Fräsen von der Gestalt eines abgestumpften Kegels, einer Kugel (Kugelfräse, Kugelknopf, Cherry) zum Ausfräsen halbkugliger Rinnen oder hohler Kugelformen, z. B. für Kugelzapfen, der sogenannten Nuss an Schlössern, der Kugelgiesszangen etc. ergiebt sich hieraus von selbst. — Mitunter sollen freistehende Erhöhungen, z. B. Zapfen, ringartige Vertiefungen oder auch nur Ränder gebildet werden; dann muss die cylindrische Fräse in der Achse mit einem entsprechenden Loche c versehen sein, in welches die Erhöhung eintritt (Fig. 340 A). Form fräsen dienen zur Bearbeitung profilierter Flächen aller Art; hierher gehört auch eine solche Fräse, deren Schneiden in Schraubenlinien liegen, um sie zur Anfertigung oder zum Ausfräsen von Zahnlücken an Schneckenrädern zu benutzen.

Besondere Anwendung finden die Fräsen zum Ausarbeiten der Zahnlücken oder der Zahnflanken an Zahnrädern. Sie haben dann die Gestalt einer Scheibe, deren Peripherie das Profil der Zahnlücke besitzt (Fig. 340C) und heissen gemeiniglich Schneidscheiben oder Schneidräder. Sie dienen übrigens nicht nur zur Herstellung der kleinen Zahnräder aus einer vollen Metallscheibe für die Zwecke der Uhrmacherei etc., sondern auch zum Nacharbeiten grosser gegossener Messing- und Eisenräder, weil bei ihrer Anwendung die Zähne unter sich sehr übereinstimmend ausfallen.

Die Teilung der Fräszähne und der Durchmesser der Fräse ist natur-gemäss sehr verschieden, doch kommen die Durchmesser selten unter 6 mm und über 200 mm vor, weil noch grössere Fräsen sehr schwer zu härten sind, ohne dass sie Risse bekommen.

Viel bedeutender variiert die Teilung, wie folgende Zusammenstellung an bewährten Fräsen zeigt. Bei Fräsen von 6 mm Durchmesser ist die Zahl der Zähne 30, also die Teilung etwa 0,6 mm, bei 15 mm Durchmesser ist die Zahl der Zähne 53, also die Teilung etwa 0,8 mm; bei 42 mm Durchmesser beträgt die Zähnezahl 55, also die Teilung 2,4 mm und bei 90 mm Durchmesser nimmt man 75 Zähne, entsprechend einer Teilung von fast 3,8 mm. — Oft ist die Teilung jedoch viel gröber, z. B. bei 75 mm Durchmesser mitunter gleich 10 mm. Bezeichnet man den Durchmesser der Fräse mit D in mm so kann man auf Grund zahlreicher Messungen für die Teilung t die Formel verwenden: 1 = 0,78^0, wobei die Zähne von D = 20 mm aufwärts gut schleifbar bleiben.

Die Fräsen mit sehr feiner Teilung lassen sich nicht nachschliefen, sondern müssen, wenn sie stumpf geworden sind, weich gemacht, nachgeschnitten und neu gehärtet werden. Um dieser Arbeit überhoben zu sein, wird die Teilung so gross genommen, dass ein Nachschleifen der einzelnen Zähne möglich wird. Für diesen Fall gab man den Schneidrädern zuerst die in Fig. 340 D dargestellte Form¹). Der Schneidzahn steht mit der Brustab fast radial, so dass der Winkel bae beinahe ein rechter ist. Die Linie ae ist kein konzentrischer

Kreis, sondern der Punkt e liegt dem Mittelpunkte M näher als der Punkt a, so dass dadurch der Anstellungswinkel gebildet wird. Das Zahnprofil ab cd ist an allen Stellen des Schneidzahnes kongruent, weil bn mit ae äquidistant ist, so dass der Schneidzahn bis zur Linie ef abgenutzt, d. h. weggeschliffen werden kann, ohne dass sich die Zahnform ändert. Das Anschleifen der Brust durch einen Schleifstein u. s. w. findet wegen der grossen Zahnlücke am aber kein Hindernis.

Mit Berücksichtigung aller die Wirkung der Fräsen wesentlich bedingenden und unterstützenden Umstände hat sich aus dieser Form diejenige Konstruktion der Fräsen entwickelt, welche die Hauptursache ihres grossen Anwendungskreises geworden ist und die man als hinterdrehte Fräsen bezeichnet. In erster Linie erreicht man mit dieser Konstruktion, nebst entsprechender Wahl eines Schneid- und Anstellungswinkels, eine solche Gestaltung der Zähne, dass bei wiederholtem Anschleifen nicht nur diese Winkel unverändert bleiben, sondern dass auch selbst bei den kompliziertesten Formfräsen die Kongruenz der Zahnprofile durchaus keine Änderung erleidet. Zu dem Zwecke giebt man der Rückenfläche ac des Zahnes (Fig. 341) eine Krümmung nach einer logarith-mischen Spirale, da diese Kurve die Eigenschaft hat, dass die Fahrstrahlen ⁹ von einem festen Punkte o also oa, ob, oc mit der Tangente der Schnittpunktes a, b, c einen gleichen Winkel einschliessen. Wird deshalb der Zahn an einer durch den Mittelpunkt o der Fräse gehenden Ebene oae angeschliffen, so bleiben die Winkelschärfungs- und Anstellungsvvinkel eac und dac stets gleich. Verläuft nun die untere Begrenzung eu eines profilierten Zahnes nach derselben Linie äquidistant zu ac, so müssen alle Schnittflächen, welche durch Ebenen entstehen die durch den Pol o gelegt werden, kongruent sein, weshalb ein Schleifen nach solchen Ebenen vollkommen gleichbleibende Zahnprofile hervorbringt, so dass der Zahn bis auf einen kleinen Rest fortgeschliffen werden kann ohne an Brauchbarkeit zu verlieren. Über die Herstellung dieser hinterdrehten Fräsen sei erwähnt, dass dieselbe auf der Drehbank in der Weise erfolgt, dass der Drehstahl bei langsamer Drehung des Fräskörpers mit Hilfe einer besonderen Vorrichtung (s. Drehbank) eine Vor- und Rückbewegung für jeden Zahn ausführt, so dass zunächst die Form 1, 2, 3 entsteht. Vermittelst passender Fräsen wird sodann die Zahnlücke 2, 3, 4 ausgefräst. — Um auch an denjenigen Schneiden der Fräsen, welche radial, also in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse liegen den Anstellungswinkel zu erhalten, werden die Zähne in einem von 90° abweichenden Winkel hinterdreht (schräg hinterdrehte Fräsen). Hierbei teilt man die Fräsen in schwierigen Fällen in zwei Teile, wovon der eine links, der andere rechts hinterdreht ist, und die nach Art einer Zahnkupplung zusammengesetzt werden.

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Pig. 341.

Bei grossen Fräsen werden die Zähne als besondere Teile, als Meissei oder Messer angefertigt und in ein passendes Stück (Kopf, Fräskopf) eingesetzt, entweder dauernd fest, oder ausnehmbar und auswechselbar. Eine dauernde Befestigung erhält man z. B. durch heiss umgelegte Eisenringe x). welche sich beim Abkühlen zusammenziehen und die Messer Zusammenhalten, oder indem man in einer cylindrischen Lehmform die Messer einformt und dann die mit Gusseisen ausgiesst¹⁰). Auszuwechselnde Meissei (Einsatzstähle) sind bei Fräsen mit mehr als 300 mm Durchmesser fast unumgänglich notwendig, aber auch bei kleinen Fräsen oft in Gebrauch. Gewöhnlich werden (Fig. 340 E) die Meissei dann quer durch den scheibenförmigen Fräskopf K gesteckt und durch Klemmschrauben ss festgehalten.

Die Wirkungsweise der Fräse verlangt, wenn letztere ökonomisch sein soll, eine grosse Peripheriegeschwindigkeit. Hierin liegt nicht nur der Grund, weshalb man die Fräse so leicht als möglich anfertigt, sondern auch die Un-zweckmässigkeit, dieselbe mit freier Hand oder einem Geräte zu bewegen, das nur langsame Umdrehung zulässt (z. B. Brustleier), weshalb dieses auch nur selten und vorübergehend, z. B. beim Versenken eines Loches gebraucht wird. Man bedarf vielmehr zur Erzeugung der gehörigen Geschwindigkeit machinaler Vorrichtungen der Fräsmaschinen (Machine ä fraiser, M. ä sheper, Milling machine, Cutting machine, Shaping machine), die je nach dem zu verarbeitenden Material in Metall- und H o lzf räs m a cchine n zerfallen.

Die Metallfräsmaschine¹) besteht dem Wesen nach aus einer gewöhnlich horizontal liegenden Welle, welche die Fräse aufnimmt und in Bewegung setzt, sodann aus einer Vorrichtung für die Aufnahme des Arbeitsstückes und endlich aus den Mechanismen für die Erzeugung der Relativbewegung zwischen Arbeitsstück und Werkzeug. Bezüglich dieser Bewegung sei bemerkt, dass das Werkzeug stets die Arbeitsbewegung erhält und dass die Schaltbewegung entweder dem Werkzeuge oder dem Arbeitsstücke zufällt.

Die in Fig. 342 dargestellte Fräsmaschine veranschaulicht die Konstruktion einer gewöhnlichen Maschine dieser Art mit selbstthätigem Vorschub des Arbeitsstückes. — Die Fräse a sitzt am vorderen Ende der Haupt welle ab, und bekommt mit dieser die Arbeitsbewegung direkt durch die Stufen scheiben S. Das Arbeitsstück wird auf dem Aufspanntische T durch Auf spann kloben u. dergl. befestigt und mit demselben zunächst vertikal auf- oder niederwärts bewegt, um in die richtige Lage zu der Fräse a zu gelangen. Zu dem Zwecke wird der Tisch T von einer Konsole getragen, die an der Vorderseite des Gestelles G bei ff Prismenführungen besitzt und unterwärts durch die starke Schraubenspindel p gestützt wird. Diese Schraube hat ihre Mutter in q und besitzt am oberen Ende einen Zapfen, der in ein umgekehrtes Spurlager an der Konsole eintritt. Die Bewegung der Schraube ^ erfolgt durch ein Schraubenrad, das am unteren Ende des Zapfens sitzt und durch eine Schnecke gedreht wird, die auf einer kurzen Schneckenwelle sich befindet, welche bei W durch eine aufgesteckte Handkurbel solange nach links oder rechts in Umdrehung versetzt wird, bis das Arbeitsstück die richtige vertikale Lage erhalten hat. Zur Verschiebung in der Horizontalebene ist e der Tisch als Kreuzsupport konstruiert.

Die Annäherung oder Entfernung an das Gestell wird mit Hilfe der horizontalen Schraube bewirkt, die bei V durch eine Handkurbel bewegt wird, und die Bewegung vor dem Gestelle entlang durch eine horizontale Leitspindel o, welche entweder ebenfalls mit einer aufgesteckten Handkurbel, oder zur kontinuierlichen Verschiebung des Arbeitsstückes selbstthätig Bewegung erhält. In letzterem Fall treten die

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Fig. 342.

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i) Hart, Werkzeuginasch., S. 298. — Hesse, Werkzeugniasch., S. 159. — Hütte, 1858 Taf. 32; 1859 Taf. 12; 1863 Taf. 32; 1864 Taf. 33. — Wiebe, Skizzenb., Heft 66 Taf. 3 u. 4.

—    Zeitschr. d. V. d. Ing. 1857 S. 112; 1885 S. 512; 1886 S. 559; 1887 S. 1140; 1888 S. 753. 968; 1889 S. 780; 1891 S. 414, 1460: 1892 S. 749, 1460, 1893 S. 586, 839; 1894 S. 417, 471, 565; 1895 S. 1499; 1896 S. 1261, 1334. — Armengaud, Publ. ind., Bd. 3 S. 44; Bd. 5 S. 257; Bd. 8 S. 374; Bd. 14 S. 371; Bd. 26 S. 433; Bd. 27 S. 119; Bd. 30 S. 65.

—    Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 252; 1871 S 148; 1872 S. 5; 1873 S. 356; 1878 S. 41,

114; 1879 S. 21; 1880 S. 213; 1881 S. 119; 1884 S. 145, 214; 1885 S. 304. — Dinglers Journ. 159, 251;    160,    188;    164.    260; 205,    189; 214, 191; 216, 301, 477; 217, 171, 172; 229.

203; 230,    126;    231,    104;    243, 293;    252, 272; 255, 503: 256, 65; 261, 286; 265, 254, 481;

274, 487;    277,    158;    281,    169 u. f.;    282, 145 u. f.; 285, 34 u. f.; 288, 85; 295, 245 u. f.

Zahnräder n und i in Thätigkeit, indem das Rad i von der Schnecke u gedreht wird, welche durch die Kegelräder 4, 3, 2, 1, von den Schnurscheiben c den Antrieb erhält, die durch die Schnur C von den Schnurscheiben c aus gedreht werden. Damit bei den verschiedenen Verschiebungen des Tisches und der Konsole die einzelnen Bewegungsorgane nicht ausser Eingriff“ kommen, werden diese von den sich verschiebenden Teilen mitgenommen und auf den Wellen in langen Nuten verschoben. Deshalb hängt an dem unteren Tischschlitten das Lager m zur Aufnahme des Rades i und der Schnecke u, die zwischen den Armen r liegt und auf der Welle t verschoben wird. Desgleichen trägt die Konsole den Arm g, an dem das Zahnrad 3 hängt, durch welches die vertikale Welle h sich verschieben kann.

Wie bei einer so wichtigen Maschine, als die Fräsmaschine ist, zu erwarten steht, kommt dieselbe in mannigfachen Konstruktionen und für viele Einzelzwecke, namentlich bei der Fabrikation anderer kleiner Maschinen (Nähmaschinen u. dergl.), bei der Anfertigung von Gewehrteilen, Schlössern, besonders

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Pig. 343.

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Schlüsseln, Zahnrädern, zum Abfräsen der sechskantigen Schraubenmuttern etc. vor. — Indem bezüglich dieser Spezialmaschinen auf die oben (S. 311) angeführten Quellen verwiesen werden muss, sei hier nur noch eine Konstruktion mittelst Fig. 343 erläutert, welche die Grundlage einer Fräsmaschine bildet, die unter dem Namen Universalfräsmaschine zu den vielseitigsten Benutzungszwecken brauchbar ist. Die Fräse a sitzt auf einer kurzen horizontalen Welle, welche die Drehbewegung vermittelst Stufenscheiben u und Riemen von einem zweckmässig am Fussboden befestigten Riemenvorgelege erhält. Der Lagerstock C befindet sich auf einer Seite des schrankartigen, für die Aufbewahrung von Werkzeugen eingerichteten Gestelles Zur Aufnahme des Arbeitsstückes dient ein langer, horizontaler Schlitten bb, der von einem zweiten Schlitten m getragen wird und in diesem eine Prismenführung hat, längs welcher er sich vor der Fräse hin- und herschiebt. Zu dem Zwecke liegt in m eine Mutter und in b b eine lange Schraube, die eine kontinuierliche Drehung durch das Kegelrad Vorgelege d, d erhält und zwar von der Frässpindel a aus durch den Riemen c, der eine horizontale Welle dreht, die wegen der Beweglichkeit des Tisches bb mittelst Universalgelenkes die Achse eines Kegelrades mitnimmt. Eine zweite Bewegung parallel zur Frässpindel erhält das Arbeitsstück durch Verschiebung des Schlittens m mittelst der Schraube e auf der Konsole o, welche letztere endlich innerhalb des Gestelles AA gleitet und vertikal nach der Höhe des Arbeitsstückes durch die in einem Bocke drehhare Tragschraube n eingestellt wird. Die Befestigung des Arbeitsstückes auf dem grossen Schlitten bb erfolgt je nach Beschaffenheit desselben durch Aufspannvorrichtungen verschiedenster Art (Schraubstock, Klemmen etc., S. 266), vielfach aber zwischen Spitzen und in Futtern, wie sie bei der Drehbank üblich sind (s. Drehbank). Deshalb befindet sich auf dem Schlitten ein Reitstock F und ein Futterstock B

mit der Spindel r zur Aufnahme der Futter. Diese Spindel ist ausserdem um die horizontale Achse t drehbar und durch eine in einem Bogenschütze gleitende Schraube feststellbar, um konische Arbeitsstücke (Reibahlen, Schraubenbohrer u. dergl.) in die richtige Lage zur Fräse zu bringen. Endlich lässt sich das Arbeitsstück mit der Spindel r um seine Achse drehen, entweder zum Abfräsen cylindrischer oder konischer Flächen oder zum Einfräsen von Nuten, Spirallinien (z. B. auf Reibahlen) oder zum Ausarbeiten von Zahnlücken auf Stirn-, Kegel- und Schraubenrädern etc. Hierbei wird zugleich mit Hilfe der Teilscheibe D die Zahn- u. s. w. Teilung auf das Genaueste festgestellt, da die Spindel r ihre Drehung durch das Vorgelege t auf die Scheibe D überträgt, an welcher sich die vorkommenden Teilungen befinden, die mittelst einer Alhidade angezeigt werden.

In manchen Fällen ist es erwünscht, der Fräse sowohl die drehende als auch die fortschreitende Bewegung zu erteilen z. B. beim Räderschneiden, wo dann das Rad mit der Nabe um eine vertikale Achse oder mit einer horizontalen Drehscheibe, wie bei der Stossmaschine, zum Zwecke der Einteilung drehbar ist und die Fräse während der Drehbewegung mittelst eines vertikalen Schlittens auf und nieder bewegt wird. — Mitunter liegen mehrere Frässpindeln parallel nebeneinander in einem Gestelle und bringen ebensoviel Fräsen zur Wirkung, z. B. beim Ausfräsen der Seilnuten an Seilscheiben u. dgl. — Da der Gebrauchskreis der Fräsmaschine sich wesentlich erweitert, wenn die Fräswelle eine senkrechte Lage erhält, so konstruiert man in neuerer Zeit häufig Fräsmaschinen mit senkrechten Spindeln, welche namentlich anstatt der Stossund Feilmaschinen Verwendung finden, im übrigen aber den Bohrmaschinen sehr nahe stehen.

Die Geschwindigkeit der Fräsen richtet sich in erster Linie nach dem zu bearbeitenden Material und wird durch die Zahl der Umdrehungen bestimmt, die selbstverständlich wieder vom Fräsendurchmesser abhängt. Bezeichnet man die Zahl der minütlichen Umdrehungen mit n, den Durchmesser der Fräse mit D in mm, so soll durchschnittlich sein:

für Gusstahl und Gusseisen

5000

5000 bis 6000

für Schmiedeisen

8000 bis 10000

für hartes Messing, Rotguss etc.

Der Vorschub in der Minute beträgt für hartes Material, Gusseisen, Stahl und Schmiedeisen durchschnittlich 15 bis 30 mm, für Messing, Rotguss u. dgl. bis 50 mm, wobei der langsamere Vorschub bei den zackigen, der schnellere bei den einfachen Profilen zu wählen ist. — Die Richtung des Vorschubes soll stets der Drehrichtung der Fräsen entgegengesetzt sein.

In Bezug auf den Kraftbedarf nach der Formel

n = n₁+n₂

kann man nach Hartig die Leergangsarbeit Nj zu 0,1 bis 0,5 Pferdestärken annehmen, je nach Anordnung und Geschwindigkeit. Die Arbeitsgangsarbeit N₂=a.G (wenn G das Gewicht der stündlich abgenommenen Späne) ist je nach Fräsegestalt und Material verschieden, indem z. B. der spezifische Arbeitswert zum Abspanen von 1 kg Spänen in der Stunde auf ebenen Flächen a = 0,239 bei hartem Gusseisen und a = 0,0113 bei weichem Gusseisen beträgt.

b) Holz fräsen. Bei den Holzfräsen ist die Zahl der Schneiden in der Regel kleiner als bei den Metallfräsen, da sie gröbere Späne abnehmen und daher eine grössere Teilung verlangen. Sie beträgt gewöhnlich zwei bis sechs. Entweder werden sie aus einem Stücke hergestellt oder sie bestehen aus einem scheiben- oder cylinderartigen Kopfe, in welchen Messer eingesetzt werden. In beiden Fällen ist es erwünscht, und oft sogar geboten, die Schneiden so auszubilden, dass sie in beiden Drehrichtungen arbeiten, damit man durch Umsetzung der Bewegung imstande ist, auch an krummen Flächen die Fräsen so zur Wirkung zu bringen, dass die .Bewegungsrichtung mit der Faserrichtung zusammenfällt, damit kein Ausreissen stattfindet.

Wird auf diese letztere Anordnung Bedacht genommen, so erzeugt man die Fräsen in einem Stücke aus Rotationskörpern von entsprechender Achsenlänge und Profilierung in der Art, dass man (Fig. 344 A), Einschnitte a macht, deren Seiten sich in der Achse m schneiden. Je nach der Grösse des sich in der Achse bildenden Zentriwinkels dmc = y ist auch der Schneidwinkel m c b = a verschieden, indem ja dieser durch die geometrische Beziehung

« = 90° — $-2

festgelegt wird, wenn man die Fräse als Polygon ansieht. Sind demnach 3, 4, 6 Einschnitte, also auch 6 Messer vorhanden, so ist bei gleicher Teilung

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ip —    = 30°, also a = 75°. — Sind dahingegen vier Messer verhanden

und vier Einschnitte zu je 15°, so ward der Schneidwinkel a = 90°— 37,5° == 52,5°, = 75° ist; woraus zugleich der Vorteil hervorgeht, die

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Fräsen nicht als Rotationskörper, sondern als Pyramide, beziehungsweise Prisma, zu konstruieren.

Da beim Härten solcher Fräsen aus Stahl leicht Härterisse entstehen, so pflegt man die Holzfräsen wohl a\is Schmiedeisen anzufertigen und an den Schneiden durch Einsetzen zu härten.

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— Hierbei verdient auch folgende Methode zur Anfertigung der Fräsen Erwähnung. Man nimmt runde Scheiben von Stahlblech und treibt sie zu einem

Rotationskörper oder einer Pyramide von verlangtem Profil aus, z. B. durch Stanzen; sodann kerbt man sie vom Rande an so ein, dass in der Mitte eine Kuppe stehen bleibt, die mit einer Durchbohrung auf die Frässpindel gesteckt wird, ünd härtet durch Einsetzen. — Stehen die Fräsen in einer Richtung auf den Schnitt, so werden sie in der Weise konstruiert, wie die obenstehende Fig. 344 B ohne weitere Erklärung zeigt. — Für grössere Fräsen ist die Konstruktion mit eingesetzten Messern mehr üblich. Die verschiedenartig profilierten Messer m werden dann entweder quer durch den Fräskopf gesteckt, oder auf einen prismatischen Körper von gewöhnlich drei- oder viereckigem Querschnitte gelegt (Fig. 344C und E) und durch Schrauben r gehörig befestigt; oder endlich quer durch eine rotierende Scheibe gesteckt und ebenfalls durch Schrauben oder Keile befestigt. Das viereckige Prisma eignet sich dann sowohl zur Aufnahme von zwei als vier Messern.

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Fig. 344.

Durch Verteilung einer Anzahl schmaler Messer m, m, m über die Seiten des Prismas, wie Fig. 344 E zeigt, ist man imstande, verschiedene Profile zu einem einzigen c d zusammenzusetzen. — Bei dieser Art der Anbringung bewegen sich die Schneidpunkte in Kreisen, zu welchen die Arbeitsflächen c d Berührungsflächen bilden (Fig. 344 D). — Stehen die Schneiden m m jedoch, wie Fig. 344 F zeigt, quer durch eine Scheibe a b oder durch Arme (was im Wesen nichts ändert), so bewegen sie sich in Kreisen, welche mit der Arbeitsfläche zusammenfallen, und sind daher auch nur geeignet, ebene Flächen zu erzeugen. Sie arbeiten dann quer gegen die Fasern, während die Schneiden ersterer Konstruktion in der Richtung der Fasern zur Wirkung kommen. Die bei dieser Anordnung zur Verwendung gelangenden Messer haben oft die Gestalt eines Grundhobeleisens S. 262.

Die Holzfräsen werden durch Wellen op in Umtrieb gesetzt, die horizontal oder vertikal gelagert sind (Fig. 344 C, E, F) und durch rasche Rotation den Fräsen die Arbeitsbewegung erteilen, während das Arbeitsstück unter, neben, oder über den Fräsen vorbeiläuft und also die Schaltbewegung bekommt, die entweder durch die Arbeiterhand oder durch selbstwirkende Vorrichtungen erzeugt wird und zwar sowohl in als gegen die Schneidrichtung, obwohl die Bewegungsrichtung gegen diejenige der Fräse den Vorzug verdient und wie bei den Metallfräsen (S. 313) am häufigsten zur Verwendung gelangt.

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Nicht nur durch die verschiedenen Stellungen der Welle (vertikal, horizontal), sondern auch durch Kombinierung von Fräsen auf horizontalen Wellen mit solchen auf vertikalen Wellen und selbst mit den auf S. 317 beschriebenen eigentlichen Hobelmaschinen erhält man eine grosse Verschiedenheit in der Konstruktion dieser wichtigen Holzbearbeitungsmaschine. Wesentlich unterscheidet man in der Praxis eigentliche Fräsmaschinen und Holzhobelmaschinen, ohne jedoch ganz bestimmte Merkmale für die eine oder andere Maschine anzugeben.

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Fig. 345

1. Holzfräsmaschinen¹¹). Die Holzfräsmaschine hat durchgängig einen kleinen, etwa zwischen 30 bis 100 mm Durchmesser haltenden Schneidkopf von der Art Fig. 344 A, der gewöhnlich auf einer aufrechtstehenden Welle unmittelbar über einem Tische sitzt und sich mit dieser, welche den Antrieb unter 'Hj der Tischplatte hat, dreht, während das Holz auf dem Tische seitlich daran vorbeigeführt wird. Zur näheren Erläuterung ist in Fig. 345 eine solche Maschine mit Reibuugsräder-Betrieb dargestellt. Der Fräskopf A, der nach beiden Richtungen schneidend konstruiert ist, sitzt auf der vertikalen Welle B, welche H zur Erzeugung eines ruhigen Ganges und Vermeidung von Erschütterungen in zwei langen Lagern läuft und am unteren Ende einen Kegel c aufnimmt, der durch die kegelförmigen Friktionsscheiben a und b gefasst und angetrieben wird, und zwar nach links oder rechts, je nachdem die Scheibe b oder a zur Wirkung gebracht wird. Wie die Zeichnung ergiebt, bilden die beiden

Scheiben a und b ein Stück, das auf der Welle p q durch Feder und Nut gehalten und durch die Riemenscheibe f nach einer Richtung in Rotation versetzt wird. Wenn man daher eine der Scheiben, a oder b, an den Kegel c anpresst, so erfolgt die Bewegung. Dies Anpressen vermittelt der in o drehbare Hebel o r s, welcher mit dem gabelförmigen Ende s um die mit H verbundene genutete Schraubenmutter fasst und sich daher je nach der Bewegung dieser Mutter mit Hilfe des Handrades H nach rechts oder iinks um den Bolzen o dreht, sowie mit dem gabelförmigen Teil r, welcher die Hülse bei p auf der Welle umfasst, diese verschiebt und die Scheibe a oder b mit einer Kraft anpresst, welche zum Betriebe erforderlich ist und durch das Handrad H vollständig geregelt werden kann. In der Mittelstellung reihen sich a und b nicht an c, sodass die Maschine in dieser Hebellage still steht, während sich die Welle p q fortdreht. Der Arbeitstisch T ruht um den oberen Teil des Bockes G auf der Nabe des Handrades N, welche inwendig ein Muttergewinde besitzt und daher durch Drehung um den Hals des Bockes sich und den Tisch zur Einstellung auf und nieder bewegt. Eine Klemmschraube t schützt den Tisch gegen das nicht gewünschte Mitnehmen durch das Arbeitsstück; nach Lösung dieser Schraube kann sich aber der Tisch drehen, was bei manchen Arbeiten erleichternd für die Verschiebung des Arbeitsstückes ist. Statt des Tisches kann auch eine beliebig geformte Auflage aufgesetzt werden, die beim Fräsen doppelt gekrümmter Hölzer grössere Bequemlichkeit gewährt.

Von dieser neueren Konstruktion, welche sich namentlich durch Einfachheit auszeichnet, sind die älteren wesentlich durch den Antrieb verschieden, der fast ausschliesslich durch Riemen statt durch Reibungsräder erfolgt und zwar, um auch beide Drehrichtungen hervorzubringen, durch offene und gekreuzte Riemen, oder durch einen Riemen mit entsprechendem Umkupplungs-mechanismus (ähnlich demjenigen der Hobelmaschine S. 268), der durch die Hand regiert wird. — Manche Erbauer ziehen es vor, zwei Spindeln mit entgegengesetzter Drehvorrichtung neben einander anzubringen, um zweischneidige Fräsen zu vermeiden (zweispindlige Maschinen). Diese Spindeln werden dann oft in verschiedenem Abstande von einander angebracht und gleichzeitig in Thätigkeit gesetzt, um die Hölzer an zwei Stellen zugleich zu fräsen.— Während die gewöhnlichen Fräsmaschinen mit abwärts gerichteten Spindeln sich besonders zum Bearbeiten von Kanten eignen, bilden die über dem Tische schwebenden Fräsen bei guter Anordnung ein vorzügliches Mittel zur Bearbeitung von Flächen, namentlich von Flächenvertiefungen in Täfelungen, an Modellen u. dgl., weil bei ihnen die Arbeitsfläche dem Gesichte des Arbeiters zugekehrt und daher fortwährend zu beobachten ist, was bei gewöhnlichen Fräsen ein häufiges Wenden voraussetzt. Ihrer Bestimmung gemäss nennt man diese Maschinen wohl Versenkmaschinen (Defonceuse, Moulding and recessing machine). Eine sehr bequeme Ausführungsform derselben zeigt Fig. 346. Der zur Aufnahme der Fräsen eingerichtete Kopf a sitzt an der Spindel a b, welche durch die Riemenrolle c, von der Riemenscheibe d aus die Drehung empfängt, während die Achse der Scheibe d von der Transmission angetrieben wird. Das Arbeitsstück W kann auf dem Tische t entweder frei bewegt, oder mit demselben durch passende Aufspannvorrichtungen fest verbunden und in zwei Richtungen verschoben, mitunter auch gedreht werden. Zu dem Zwecke liegt t in Prismenführungen des Rahmens tl9 und tj auf dem Rahmen t₂ des Gestelles Ax; tj erhält eine Verschiebung durch die Schraube n, und t eine rechtwinklig dazu gerichtete von der Schraube o. Um die Fräse zur Wirkung zu bringen wird dieselbe während ihrer Drehung entsprechend senkrecht bewegt und zwar durch einen um K schwingenden Fusstritt h mit der Hebelübersetzung hl5 h₂, g, f aufwärts und durch einen zweiten neben h liegenden um p schwingenden Fusstritt abwärts, wobei der Hebel f an dem Schieber S angreift, in dem die Spindel a b gelagert ist. Der Niedergang des an vertikalen Führungen des Gestelles A gleitenden Schiebers S und somit die Höhe der herzustellenden Vertiefungen im Arbeitsstücke erhält durch die Stellschraube e eine genaue Begrenzung. Das Gewicht G zieht den Schieber in die obere Stellung, wenn die Tritte frei sind. — Auch diese Maschine stattet man mit zwei neben einanderliegenden

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Fig. 346.

Spindeln aus. — Nach einer anderen Anordnung befindet sich wohl eine Spindel unter dem Tische und die zweite, vertikal darüber, über dem Tische. Hierbei wird die obere Spindel mitunter in einem beweglichen Supporte angebracht, der ihr eine Verschiebung in vertikalem und horizontalem Sinne oder im Kreise gestattet.

2. Holzhobelmaschinenx);

Im Gegensätze zu den S. 273 erwähnten Holzhobelmaschinen mit Hobeleisen und Zugbewegung wirken die hier in Betracht kommenden Hobelmaschinen (Machine ä raboter, Raboteuse, Planing machine) nach Art der Fräsmaschinen mit rotierenden Werkzeugen und zwar entweder mit solchen, welche in Fig. 344 C und D oder mit solchen, welche

¹) Richards, Wood-working Machines S. 207. — Exner, Werkzeuge etc. — Hütte 1858 Taf. 35; 1859 Taf. 7; 1861 Taf. 1; 1868 Taf. 25; 1869 Taf. 1. — Wiebe, Skizzenbuch, Heft 11 Taf. 2, 3, 4 u. 5; Heft 17 Taf. 4; Heft 66 Taf. 1; Heft 68 Taf. 3; Heft 82 Taf. 1, 2, 3 u. 4; Heft 83 Taf. 1 u. 2. — Armengaud, Publ. ind. Bd. 10 Taf. 7; Bd. 11 Taf 27; Bd. 12 Taf. 14; Bd. 14 Taf. 24; Bd. 15 Taf. 29; Bd. 20 Taf. 31; Bd. 21 Taf. 11; Bd. 22 S. 193.

S. 49; 1871 S. 281; 1873 S. 88; 1878 S. 458; 1880 S. 94; 1882 S. 114, 125, 183; 1883 S. 147, 362; 1885 S. 274: 1895 S. 52. — Dinglers Journ. 168, 338; 173, 345: 174, 329; 212, 23; 280, 220, 389, 232, 309; 235, 105; 248, 54; 250, 387; 259, 12; 277, 199; 286, 219; 290, 34; 297, 121.

Zeitschr. d. V. d. Ing., 1862 S. 443.

Prakt. Masch. - Konstr. 1870

in Fig. 344 F dargestellt sind. Da nun die ersteren während ihrer Thätigkeit eine Cylinderfläche beschreiben, die von der Arbeitsfläche tangiert wird, und die Späne in der Richtung des Faserlaufes wegnehmen, so haben die mit ihnen ausgestatteten Maschinen    den    Namen    Lang- oder    Tangentialhobel

maschinen (Parallel-planing machine) erhalten. Die zweite Gattung der Werkzeuge dahingegen bewegt sich in einer Ebene quer gegen die Fasern und begründet dadurch die Benennung Quer- und Parallelhobelmaschine (Transverse planing machine).

a) Langhobelmaschine. Der Werkzeugträger (Porte lame, Cutting-cylinder) ist ein Prisma, oder ein Cylinder mit zwei oder drei angehobelten geraden Flächen (Walze,    Walzen hob    elm aschine),    auf dessen Seiten die

Messer gehörig eingestellt    und    befestigt    werden können    (Fig. 344 0, D, E).

Die Messer müssen je nach der Breite des Arbeitsstückes verschiedene, oft bedeutende Länge haben.    In    letzterem    Fall ist ihre    Anfertigung jedoch

schwierig, weshalb sich dann die durch Fig. 344 E, S. 314, erläuterte Methode,, mehrere kurze Messer neben einander zu reihen, sehr empfiehlt. — Um den Vorteil des schrägen Angriffes zu erhalten, wird das Messer auch wohl spiralförmig um einen Cylinder gelegt. Der häufigeren Benutzung dieser vorzüglichsten Anordnung steht übrigens die Schwierigkeit der Anfertigung und Instandhaltung der schraubenförmig gewundenen Klingen entgegen.

Zum Betriebe sitzt die Walze auf einer Welle op (Fig. 344 C) festgekeilt, welche mittelst Riemenscheibe q, die ebenfalls auf dem einen Ende dieser Welle sitzt, in Umdrehung versetzt wird. Der Holzvorschub wird bei den eigentlichen Hobelmaschinen stets selbstthätig bewirkt und zwar wie bei den Sägen entweder und gewöhnlich durch Walzen, welche das Arbeitsstück zwischen sich fassen; oder, namentlich wenn das Arbeitsstück schwer ist, also beim Abhobeln von Balken etc. durch einen Schlitten mit Zahnstange, eine Leitspindel oder durch Ketten ohne Ende. — Zum Erzielen genauer Arbeit ist der Schlittenvorschub allen anderen Einrichtungen vorzuziehen.

Eine Langhobelmaschine gewöhnlicher Anordnung, die namentlich zum Abhobeln von Brettern bestimmt ist, zeigt Fig. 347 in der Seitenansicht, Fig. 348 zum Teil im Durchschnitte, zum Teil in der Vorderansicht. Die Messerwalze A liegt mit zwei konischen Endzapfen in zwei Schlitten B, B, welche zwischen den beiden Gestellteilen C, C an Prismenführungen gleiten und von zwei Schrauben a, a getragen werden, deren zugehörende Muttern in den Schlitten B, B sich befinden. Durch Drehung dieser Schrauben vermittelst der Kegelräder b, b und c, c durch das Handrad D wird die Lage der Messerwelle A der Dicke des Arbeitsstückes H angepasst. — Den Antrieb erhält die Messerwelle von der Riemenscheibe E aus, deren Riemen F über die Rolle G geht, die auf der Messerwelle sitzt. — Das Arbeitsstück liegt auf Rollen, welche zum Teil im Gestelle bei r gelagert sind, zum Teil sich in transportablen Böcken R befinden, die an jedem Ende der Maschine in erforderlicher Zahl aufgestellt werden. Der Vorschub des Arbeitsstückes erfolgt durch vier geriffelte Walzen, wovon zwei 8, 9 oben, und zwei 5, 11 unten liegen. Ihre Bewegung erhalten sie von der Antriebswelle L, indem von hier aus zunächst durch eine Riemenübersetzung die Riemenscheibe P in Drehung versetzt wird. Auf der Weile dieser Riemenscheibe sitzt das Triebrad 1 in Eingriff“ mit dem Zahnrade 2, welches nun durch das Trieb 3 das Rad 4 und eine der unten liegenden Vorschubwalzen 5 bewegt, auf deren Achse das Rad 4 sitzt. Das Trieb 5 überträgt durch 6 die Bewegung an das Rad 7, welches endlich die beiden oberen Vorschubwalzen 8, 9 und die zweite untere Vorschubwalze 11 durch das Transporteurrad 10 bewegt. Durch diese Räderverbindung wird namentlich auch eine Übersetzung ins Langsame veranlasst, und zwar so, dass die Riffelwalzen von 120 mm Durchmesser in der Minute 16 Umdrehungen bei 750 der Vorgelegscheibe und 2250 der Messerwelle machen, was einem Vorschub von 100 mm in der Sekunde entspricht. — Während die unteren Vorschubwalzen in unverrückbarer Höhe mit den anderen Führungsrollen r in einer Ebene liegen müssen, sind die oberen für die wechselnden Holzdicken in verschiedene Höhen zu bringen, ohne dass ihre Triebräder 9 und 8 dabei mit dem Rade 7 ausser Eingriff kommen. Zu dem Zwecke werden sie in Kulissen mm

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Fig. 347.

Fig. 348.

geführt, welche mit dem Rade 7 konzentrisch verlaufen. Zur Erzeugung des erforderlichen Druckes werden sodann die Achsen dieser Riffelwalzen belastet und zwar durch je zwei Stangen o, welche an Hebeln pq angreifen, die sich die Achse p drehen und bei q entsprechende Gewichte aufnehmen. Diese Belastungsmethode gewährt zugleich den Vorteil einer gewissen Nachgiebigkeit, so dass die Riffelwalzen sich selbstthätig der Dicke des Arbeitsstückes

um

anschmiegen.

Die Bedeutung, welche diese Art Hobelmaschine für die Holzbearbeitung hat, liegt besonders in dem Umstande, dass sie sich, infolge der

zum Ebnen (Schlichten)

gewonnen

Richtung, in welcher die Messer angreifen, vorzüglich

Brettern eignet, weshalb sie auch den Namen Planhobelmaschine und in bestimmtem Fall Bretterhobelmaschine erhalten hat; ferner in den zahlreichen Anordnungen, welche an derselben für bestimmte Zwecke und in Bezug auf ihre Konstruktion getroffen sind. Die wichtigsten derselben mögen hier angeführt werden.

Durch Anbringung zweier Messerwalzen parallel übereinander können zugleich zwei Seiten, die obere und untere, des Arbeitsstückes behobelt werden (Zweiseitige Hobelmaschine, Raboteuse ä double outil, Two cuttev planing-machine). —- Auf ähnliche Weise entstehen die vierseitigen Hobelmaschinen, mit zwei horizontalen und zwei vertikalen Walzen zum gleichzeitigen Abhobeln aller vier Seiten bei vierkantigen Hölzern. Für manche Arbeiten ist eine freie Lage der Messer erwünscht; in dem Fall bringt man vielfach statt einer Walze nur einen Messerkopf mit einseitiger Lagerung, ähnlich wie bei der Fräsmaschine Fig. 342 S. 311 an. — Sitzen auf der Walze zwei oder mehrere

von

gerade Messer in gewissem Abstande von einander, so wird die Hobelmaschine zum Zapfenschneiden (Zapfenschneidmaschine, Machine ä tenons, Tenoning machine), sowie zum Federn, und mit einem schmalen Messer zum Nuten geeignet [Nutmaschine, Spund maschine, Machine ä bouveter, M. ä rainer, Grooving machine] ’). — Oft sind diese Nut- und Federmaschinen mit der Planhobelmaschine so vereinigt, dass die Bretter auf der breiten Fläche gehobelt und den schmalen Flächen gespundet werden. — Die mit Profileisen versehenen Hobelmaschinen heissen Kehlmaschinen²) (Machine ä moulures, Moulding macliine). Sie haben hauptsächlich die Bestimmung, profilierte Leisten zu erzeugen, demnach gewöhnlich statt einer langen Walze einen vorstehenden kurzeu Kopf und bilden den Übergang zu den eigentlichen Fräsmaschinen.

Während beim Behobeln unregelmässiger Arbeitsstücke (Baumstämme) sich besonders die in Fig. 347 und 319 beschriebene Vorschubeinrichtung empfiehlt, ist zur Bearbeitung regelmässig gestalteter Stücke (Bretter, geschnittene Hölrer), wegen seiner sicheren Bewegung der Tisch oder Schlitten vorzuziehen. Der Vorschub erfolgt dann durch Zahnstangen, Leitspindeln, oder Ketten und zwar mit denselben Vorschubmaschinen, welche beiden Metallhobelmaschinen ('S. 268) und den Sägen (S. 304) gebräuchlich sind. — Mitunter ruht der Tisch mit einer schrägen Fläche auf einer verschiebbaren schiefen Ebene, um durch Verschiebung gehoben oder gesenkt werden zu können. — Vielfach werden statt der hüpfenden Gewichte zur Belastung der Vorschubwalzen auch Federn angewendet, die entweder als Schraubenfedern an Hebeln oder als Kegelfedern direkt auf die Zapfen wirken. — Zum Abhobeln schmaler, kurzer Arbeitsstücke (Parkethölzer, Wagenbestandteile, Radfelgen) ist statt des geradlinig hin- und hergehenden Tisches eine Kette ohne Ende oder eine grosse Drehscheibe in Anwendung gekommen, welche die Arbeitsstücke unter der Hobel walze durchführt. — Endlich ist noch der empfehlenswerten Einrichtung zu gedenken, welche die Beseitigung der Späne bezweckt, und in einem Ventilator besteht, der einen kontinuierlichen Windstrom auf die Arbeitsfläche bläst.

ß) Querhobelmaschine. Diese Maschine, welche auch wegen der gewöhnlich vorhandenen Scheibe zur Aufnahme der Messer Scheibenhobelmaschine genannt wird, ist nicht wohl zur Hervorbringung glatter Flächen, sondern vielmehr zum Schruppen oder Abrichten (Abrichtmaschine), also zum Vorarbeiten für die Langhobelmaschine geeignet und daher auch seltener im Gebrauche. In der Regel dreht sich die Scheibe in einer Horizontalebene mit einer vertikalen Spindel oberhalb des Arbeitstisches (Fig. 344 F) um die Arbeitsfläche stets unter Augen zu haben (selten unterhalb desselben), mitunter aber in einer Vertikalebene auf horizontaler Spindel, um das Holz seitwärts zu bearbeiten. Zweckmässig erscheint immer eine kleine Neigung der Spindel gegen die Arbeitsfläche, damit die Messer bei ihrer Rückwärtsbewegung etwas über der Fläche herstreifen und nicht zum zweitenmale angreifen. Der Antrieb erfolgt durch Riemenscheiben, welche auf der Messerwelle sitzen. — Als arbeitende Werkzeuge empfehlen sich hier insbesondere cylindrische Röhren aus Stahl, von aussen so angeschliffen, dass die Schneide einen Ring bildet. Indem man dieselben schräg in die Scheibe setzt, braucht man sie nur um die Achse

t) Richards, Wood-working machines S. 239. — Hesse, Werkzeugmasch. d. Wiener Ausst. S. 280. — Arbey, Scieries et machines-outils Taf. 19. — Dinglers Journ. 232, 309;

248, 54; 235, 105; 246, 126.

-) Richards, Wood-working machines S. 195. — Armengaud, Publ. ind. Taf. 14 S. 38. — Ai*bey, Scieries et machines-outils Taf. 9. — Prakt. Masch.-Konstr. 1878 S. 458. — Exner, Werkzeuge etc.

hervor. Die mit einer Schutzkapsel hängt an der vertikalen Spindel oo und erhält ihre Umdrehung durch Riemen mittelst der Riemenrolle R. Das Arbeitsstück A ist in passender Weise auf dem Tische T befestigt, dessen Vorschub durch einen besonderen Riemenantrieb, Zahnradvorgelege und Zahnstange in der Richtung des Pfeiles auf dem Bette B bewirkt wird. Zur Einstellung des Hobelapparates zu der Holzfläche sind die Spindellager d, d an einem Schlitten ee angebracht, der längs Führungsprismen an den Hohlgusständern G verschiebbar ist und zwar ver-

zu drehen, um das stumpf gewordene Schneidenstück durch ein scharfes zu ersetzen, bis der ganze Ring abgestumpft ist und auf der Drehbank neu angeschliffen wird. — Der Vorschub des Arbeitsstückes ist ebenfalls selbstthätig und wird wie bei den Langhobelmaschinen bewirkt.

Die gewöhnliche Konstruktion der Querhobelmaschine geht aus Fig. 349

bedeckte Scheibe S trägt 6 Messer,

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A.

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Pig. 849.

Mitunter erfolgt der Antrieb wie bei der Fräsmaschine

mittelst zwei im Inneren angebrachter Schraubenspindeln, welche, nach der in Fig. 307 S. 268 erklärten Art, von einer horizontalen Welle mit Handrad H und Kegelrädern gedreht werden. — Unter den abweichenden Ausführungen sind bemerkenswert Querhobelmaschinen mit seitwärts neben dem Bette stehendem Spindelständer.

(Fig. 345) im unteren Gestellteile; dann muss die Messerscheibe mindestens doppelt so gross sein, gestattet aber die gleichzeitige Bearbeitung zweier Arbeitsstücke. — Weil in den meisten Fällen auf das Abrichten in der Querhobelmaschine ein Schlichten erforderlich ist, so hat man oft diese Maschine entweder mit einer Langhobelmaschine vereinigt oder auch ihre Messerscheibe mit Schrob- und Schlichteisen ausgestattet. Letztere Anordnung zeigt vorbeschriebene Maschine, indem sie 4 Schrob- und 2 Schlichteisen besitzt. — Um mit der Querhobelmaschine an einem Arbeitsstücke zwei parallele Flächen zu bearbeiten, bringt man zwei Messerscheiben an, zwischen denen das Arbeitsstück sich fortschiebt; die Spindeln sind dann gewöhnlich horizontal in zwei besonderen Docken gelagert, welche sich auf dem Bette verschieben lassen, um der Breite des Arbeitsstückes entsprechend gegeneinander verstellt werden zu können.

Die Geschwindigkeit der Holzfräs- und Hobelmaschinen ist verhältnismässig sehr gross.

21

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

Die Fräse bis etwa 100 mm Durchmesser macht 3000 bis 4000 Umdrehungen in der Minute, was einer Peripheriegeschwindigkeit von 15 bis 20 m in der Sekunde entspricht. Die Zuschiebung des Holzes erfolgt hierbei je nach der Härte des Holzes und der Grösse der Arbeitsfläche mit 4 bis 35 mm in der Sekunde.

Bei der Langhobelmaschine liegt der Durchmesser des von den Schneiden beschriebenen Kreises zwischen 150 bis 350 mm, und die Zahl der Umdrehungen zwischen 1200 bis 2000, also die Geschwindigkeit ebenfalls zwischen 15 bis 20 m in der Sekunde. Der Holzvorschub findet dabei mit einer Geschwindigkeit von 1,65 bis 8,25 mm in der Sekunde statt, so dass 800 bis 2700 Schnitte auf 1 Meter fallen, wenn zwei Messer an der Walze sitzen.

Die Messerscheiben der Querhobelmaschinen drehen sich mit 450 bis 2500 Touren in der Minute je nach dem Scheibendurchmesser, der bei kleinen Maschinen 150 bis 300 mm, bei grösseren Maschinen zwischen 1,0 bis 3,5 m beträgt. Zwischen Umdrehzahl und Scheibendurchmesser wird dann gewöhnlich ein solches Verhältnis getroffen, dass je nach der Holzart und der Breite der Arbeitsfläche eine Geschwindigkeit von 17 bis 30 m auf die Sekunde kommt. Hiernach richtet sich auch die Geschwindigkeit der Zuschiebung, welche durchschnittlich so abgemessen wird, dass auf 2 m Umfangsbewegung 3 mm Vorschub erfolgt.

Der Arbeitsbedarf N der Fräs- und Hobelmaschinen setzt sich auch aus Nx = Leergangsarbeit und N₂ = Arbeitsgangsarbeit nach der Formel

In dieser Formel bestimmt man nach Hartigs Vorgang N₂ aus

zusammen.

der Arbeit rt, welche zur Erzeugung von 1 Kubikmeter Späne in der Stunde aufgewendet werden muss, so dass für ein Spanvolumen V stattfindet

N₂ = a V.

Der spezifische Arbeitswert a wurde von Hartig an einzelnen Maschinen wie folgt gefunden:

An einer Holzfräsmaschine kleiner Gattung mit Fräskopf von 94 mm Durchmesser und mit 2061 Touren in der Minute, dessen Schneiden einen Schneidwinkel von 90° und keinen Anstellungswinkel hatten, war für Erlenholz

a = 66,7 Pferdestärken

mit der höchsten Leistung von V= 0,014 Kubikmeter, und mit einer Leer-gnngsarbeit von N₁=l,32 Pferdestärken war die Gesamtarbeit zu bestimmen N= 1,32    66,7 V Pferdestärken.

Für Walzenhobelmaschinen gilt ebenfalls die Formel

N = Nj -j- a V.

Arbeitsbreite und 10,5 mm Höhe h, mit 70 mm

mm

Bei einem Durchmesser des Schneidkreises von 184 mm mit 22,5 m Schnittgeschwindigkeit in der Sekunde, weil die Messerwelle 2340 Touren in der Minute machte, betrug Nx=l,27 Pferdestärken, und wenn Fichtenholz gehobelt wurde, bei 273 Zuschiebung in der Sekunde, stellte sich

a = 2,5 -4— -r- in Pferdestärken, h

+ (²'⁵+r)

28

demnach als Gesamtarbeit

N =1,27

für das in der Stunde abgenommene Volumen V in Kubikmeter.

In einem anderen Fall fand derselbe Beobachter an einer Walzenhobelmaschine mit 114 mm Schnittkreisdurchmesser und 1875 Umdrehungen: Nj = 1,44 und annähernd n = 18,7 sowohl für harte als weiche Hölzer, und somit

N = 1,44 + 18,7 V.

Für eine Scheiben- oder Querhobelmaschine fand er an einer Maschine mit 740 mm Schneidkreisdurchmesser, 702 Umdrehungen, Zuscbiebung von 3,1 mm pro Umdrehung, 4 Schneidstählen, an Rotbuchenholz bei 375 mm Schnittbreite und 5 mm Schnitthöhe folgende Arbeitsgrössen:

Nj = 1,47 N₂= 3,25

und allgemein

und

N=N₁ + a V

Ö = 3,16 + 0,5 f beim Schruppen, a = 25 beim Schlichten, wenn f den Spanquerschnitt in Quadratmillimetern angiebt.

3. Laiigloclimaschine, Nutmaschine¹²). Lange Löcher nennt mau die oft herzustellenden, schlitzartigen Vertiefungen oder durchgehenden Öffnungen, wie sie z. B. als Keilnuten auf Achsen und Wellen zur Aufnahme der Ver-

« ¹²\

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bindungskeile, als Führungsnuten auf langen Wellen, als Schmiernuten, als Öffnungen in den hölzernen Radnaben zur Aufnahme der Speichen, als Zapfenlöcher u. s. w. Vorkommen. Entweder werden sie gehobelt oder gestossen, eventuell gestemmt oder mit Kreissägen von entsprechender Zahnbreite, oder Fräsen ausgeschnitten. In letzterem Fall baut man besondere Fräsmaschinen (Langlochmaschinen, N utm aschinen), die gewöhnlich Langlochbohrmaschinen und deren Werkzeuge Bohrer genannt werden, obwohl das arbeitende Werkzeug eine Fräse und kein Bohrer im gebräuchlichen Sinne ist. — Da diese Maschinen in der Weise arbeiten, dass das Material schichtenweise aus dem Arbeitsstücke ausgehoben wird, so sind demnach drei Bewegungen erforderlich: die Drehbewegung der Fräse, eine Schaltbewegung in der Längenrichtung des Langloches und dessen Länge gleich (Querverstellung), und drittens eine Schaltbewegung nach jedem Schnitte in der Tiefe des Loches. Die Fräse muss    ^

so eingerichtet sein, dass sie bei Beginn eines Schnittes um eine Schichtdicke in das    $

||

Fig. 350.

für Metall und Holz und zwar Man sieht hieraus, dass diese

Material eindringen und sodann seitwärts weiter schneiden kann. Sie sollte daher so-wohl an der Stirnfläche als auf der Umfläche Schneiden haben, wenn man nicht % vorzieht, an beiden Enden des Langloches vorzubohren, wo daun die Schneiden an der Stirnfläche wegfallen. — Die Fig. 350 A bis G zeigen gewöhnliche Langlochfräsen A, B, C, G für Metall, D, E, F für Holz.

Prakt.

Werkzeuge für Holz gewöhnlich eine S-Form, und für Metall die Form eines verschobenen Rechteckes, also zwei mit der Achse parallel laufende Schneiden mit dem entsprechenden Schneid- und Anstellungswinkel haben. Mitunter kommen auch drei Schneiden an dieser Fräse vor. Eine ökonomische Herstellung dieser Fräsen ist die aus Stahlblech, das, wie Fig. F zeigt, am Rande zugeschärft, gebogen und in die Spindel a eingesteckt wird. Die Grösse der seitlichen Schneidwinkel beträgt bei Fräsen zum Nuten in Metall etwa 60 bis 80° mit einem Anstellungswinkel von 5 bis 6°; an Holzfräsen ist der Zuschärfungswinkel etwa 22° und der Anstellungswinkel 15°. — Die Endschneidwinkel der ersteren betragen 58°, der Anstellungswinkel 3° und die Endschneiden für Holzfräsen 58° und deren Anstellungswinkel etwa 10°.

¹

Prakt. Masch.-Konstr. 1873 S. 31. — Polyt. Zentr. 1872 S. 677 u. 1428.

²

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1863 S. 145. — 2) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1862 S. 269. —

³

Hartig, Leistung u. Arbeitsverbr. d. Werkzeugmasch. S. 10 u. 61.

⁴

Ztschr. d. V. d. lug. 1894 S. 706.

⁵

Dinglers Journ. 240, 262.

⁶

Hartig, Arbeitsverbr. der Werkzeugmasch., S. 12 u. 76. — ⁷) v. Knabbe, Fraiser und

⁷

deren Rolle bei dem derzeitigen Stande des Maschinenbaues. Charkow 1893. — Pregöl, Fräse-und Schleifmaschinen. Stuttgart 1892.

⁸

Dinglers Journ. 217, 173 u. 175; 239, 344; 244, 408; 272, 128; 281, 169; 282, 141; 286, 1; 296, 207, 265. — Ztschr. d. V. d. Ing. 1893 S. 839: 1894 S. 568, 713; 1895

S. 622. — Prakt. Masch.-Konstr. 1884 S. 145. — Publ. ind. 1881 S. 89; 1884 S. 65.

⁹

Deutsch. Ber. der Wiener Ausst., Gruppe XIII Sect. II a. S. 106.

¹⁰

Technol. Encyklop., Bd. 23 S. 170.

¹¹

Richards, Wood-working Machines S. 176. — Exner, Werkzeuge etc. — Hesse. Werkzeugraasch. d. Wien. Ausstell. S 289. — Hütte, 1868 Taf. 20, 34 u. 35. — Wiehe, Skizzenb., Heft 66 Taf. 3 u. 4; Heft 68 Taf. 6; Heft 69 Taf. 3 u. 4; Heft 83 Taf. 5. — Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 104 u. 252; 1870 S. 188 u 204; 1878 S. 458; 1880 S. 94. — Dinglers Journ. 159, 87; 228, 211; 282, 489; 246, 126; 267, 435; 274, 245; 277, 199; 286, 219; 290, 34; 291, 30; 297, 121.

¹²

Hart, Werkzeugmasch., S. 195 etc. — Hartig, Leistung und Arbeitsverbrauch d. Werkzeugmasch., S. 135. — Hütte, 1857 Tat. 3; 1868 Tat. 2. — Wiebe, Skizzeubuch, Heft 82 Tat. 6. — Zeitschr. d. V. d. Ing , 1857 S. 301; 1881 S. 55. — Civil.-Ing., Bd. 9 Tat. 19. — Artnengaud, Publ. ind., 1866 S. 451; 1870 S. 483; 1872 S. 341. Masch.-Konstr., 1869 S. 38; 1870 S. 307. — Polyt. Zentr., 1858 S. 997. — Dmglers Journ. 154, 5.

Die Langlochbohrmaschinen werden gewöhnlich mit Elementarkraft betrieben und zwar in der Art, dass die oben genannten Bewegungen nur dem Werkzeuge mitgeteilt werden, und dass das Arbeitsstück festliegt.

Die Drehbewegung des Werkzeuges und die Schaltbeweguug für den Vorschub wird wie bei den später zu erwähnenden Bohrmaschinen ausgeführt. Zum Zwecke der Querbewegung sitzt die Frässpindel an einem Supporte, der, je nach der Anordnung, vor einem Längsträger, wie bei einer Hobelmaschine,, oder auf einem Bette durch einen Kurbelmechanismus, oder durch eine Leitschraube mit Umsteuerung hin- und herbewegt wird. Weil aber eine gleich-mässige Querbewegung erforderlich ist, so muss im ersten Fall der Kurbel eine veränderliche Winkelgeschwindigkeit erteilt werdeu mit Hilfe der bereits bei den Shapingmaschinen angegebenen Mechanismen (elliptische Räder mit exzentrischem Getriebe oder runde, verschiebbare Räder mit exzentrischem Getriebe).

In vielen Fällen kann es übrigens auch erwünscht sein, Nuten mit einem transportablen Apparate und der Hand einzufräsen. Ein solcher Apparat zum

Einfräsen von Nuten in Metall ist in

nebenstehender Fig. 351*) im Durchschnitte gezeichnet. Die Fräse a sitzt in der Spindel b, welche in der Hülse c in der Längenrichtung verschiebbar ist und gleichzeitig drehbar an der Stellschraube d hängt. Auf der Spindel b befindet sich zur Drehung derselben in der Hülse ein Sperrrad, in welches ein an dem Handhebel H sitzender Sperrkegel o eingreift, wodurch ruckweise eine Drehung hervorgebracht wird. Die Hülse hat an der Rückseite einen Schlitten 1, der vermittelst Schwalbenschwanzes eine Prismenführung an dem Rahmen e besitzt, welcher durch den Bügel f mit dem Winkelstücke g verbunden ist, auf dem das Arbeitsstück A durch Schraubklemmen k k festgehalten wird. In dem Rahmen e liegt ferner eine Schraube i fest, auf welcher eine mit Schneckenrad versehene Mutter (welche durch ein paar Lappen an der Hülse gezwungen wird, mit der Hülse sich zu verschieben) sich befindet. In dieses Schneckenrad greift die mit dem Sperrade n ein Stück bildende Schnecke bei o ein, so dass mit der ruckweise»

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Fig. 351.

i) Deutsch. Ber. d. Wien. Ausst., Sektion Ha S. 100.

Bewegung der Fräse auch eine fortschreitende Bewegung des ganzen Arbeitsapparates längs des eingeklemmten Arbeitsstückes eintritt. Zur Wiederholung des Vorganges kann die Schraube i durch eine am Ende derselben sitzende Flügelschraube gelöst, also drehbar gemacht werden; daher ist durch ihre Drehung vermittelst einer Kurbel der Schlitten 1 in die erste Lage schnell zurückzubringen.

H. Bohrer und Bohrmaschinen.

Die bisher zur Hervorbringung runder Löcher erwähnten Werkzeuge sind die Durchschläge, die Hohlmeissei, die Aushauer und die Fräsen. Dieselben entbehren aber sämtlich der Möglichkeit einer allgemeinen Verwendung zu genanntem Zwecke, weil ihre Wirkungsweise oder ihre Konstruktion dieser Verwendung sehr bald Grenzen setzt. — Bei dem Durchschlage oder Lochstempel kann das Loch keinen Durchmesser haben, der kleiner als die Metalldicke ist; die Aushauer sind nur auf dünnen Platten, die Hohlmeissel nur bis zu einer gewissen Lochtiefe brauchbar; die Fräsen Hessen sich wohl noch zur Erzeugung von Löchern verwenden, wenn ihre Konstruktion die Beseitigung der Späne besser ermöglichte. — Es sind daher zur Erzeugung runder Löcher besondere Werkzeuge vorhanden, die den Kamen Bohrer (Foret, Drill, Dorer) führen, und deren Arbeit Bohren (Forer, Percer, Drill, Dore) heisst.

Zur Ausarbeitung runder Vertiefungen oder durchgehender Öffnungen kann man folgende ausführbare Wege einschlagen:

1.    Man arbeitet eine cylinderförmige Nut aa (Fig. 352 A) bis zur gewünschten Tiefe aus und entfernt den stehengebliebenen Kern b in einem Stücke¹).

2.    Man nimmt in parallelen, rechtwinklig zur Lochachse liegenden Schichten Späne aus (Fig. 352 B) und

3.    Man entfernt die Späne in konischen Schichten, deren Spitzen in der Lochachse liegen (Fig. 352 C).

Die erste Methode scheint die richtigste zu sein, weil hier offenbar, namentlich bei grösseren Löchern, am wenigsten Arbeit auf die Spanbildung zu verwenden ist. Sie findet bis jetzt aber nur in einzelnen Fällen, besonders zur Erzeugung grösserer Löcher in dünneren Platten Verwendung, einmal wegen des schwierig herzustellenden und im Stande zu erhaltenden Werkzeuges und dann wegen der Umständlichkeit, mit welcher die Entfernung des Kernes bewerkstelligt werden muss, wenn das Loch nicht durchgeht, weil derselbe dann am Lochgrunde abgeschnitten werden muss. Die zweite und dritte Methode dahingegen sind in allen Fällen leicht anzuwenden, daher die wichtigsten und bilden die Regel.

Nimmt man an, dass der Widerstand zum Abheben eines gleich dicken Spanes proportional ist der Trennungsfläche, so ist zu ersehen, dass, weil in einem Fall die Entfernung einer Schicht von der Dicke d auf einer Fläche d%

—^(wenn d der Lochdurchmesser), in dem andern Fall aber auf der Fläche

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Fig. 352.

stattfinden muss, hier die Bohrarbeit um dieses Flächenverhältnis, also um die Kegelmantelfläche dividiert durch die Kreisfläche,

l) Polyt. Zentr., 1849 S. 1250; 1875 S. 945. — Dinglers Journ., 217, 454.

grösser wird. Da man aber dieses Verhältnis auch erhält, wenn man die Kreisflächen durch sin ^ dividiert, wenn cp den Kegelwinkel ab c (Fig. 352 C) be-

u

deutet, so ist leicht zu erkennen, dass die Bohrarbeit um so grösser werden muss, je kleiner der Winkel cp ist.

Nun ist aber die Dicke dj des kegelförmigen Spanes auch geringer als diejenige d des kreisförmigen Spanes, nnd zwar ist somit auch der Widerstand gegen das Abheben geringer. Deshalb giebt es offenbar eine Kegelfläche, also einen Winkel cp, bei welchem die Bohrarbeit nicht grösser ist, als wenn die Schichten rechtwinklig zur Achse wie bei B fortgenommen werden. —

Das Bohren geschieht nun stets durch Drehung eines widerstandsfähigen Körpers, der mit Schneiden versehen ist (Bohrer), die entweder unter einem Winkel cp in der Drehachse zusammenfallen, oder in einer zur Achse rechtwinklig stehenden Ebene liegen. Da die Zahl der Schneiden gewöhnlich zwei nicht überschreitet, so bilden in erstem Fall beide Schneiden eine Spitze. Diese Bohrer heissen deshalb Spitz bohrer, während die anderen Zen trum bohrer (Möche ä mouche, Center-bit) genannt werden. Zwischen Spitzbohrer und Zentrumbohrer kann daher in gewöhnlichen Fällen aus oben entwickelten Gründen ein grosser Unterschied im Arbeitsaufwande nicht bestehen. —

Ausser der nötigen Festigkeit ist bei der Konstruktion der Bohrwerkzeuge wesentlich noch zu berücksichtigen: die Grösse und Stellung der Schneiden, die gute Abführung der Späne aus dem Bohrloche und die sichere Führung des Werkzeuges in dem Loche. — Was zunächst die Grösse und Stellung der Schneiden anbetrifft, so ist auch hier ein wesentlicher Unterschied zwischen Metall- und Holzbohrern zu machen, weil bei den ersteren der Zuschärfungswinkel verhältnismässig gross und der Anstellungswinkel klein, bei den letzteren der erste klein und der zweite gross sein muss.

An Metallbohrern beträgt der Zuschärfungswinkel 50 bis 80 Grad und der Anstellungswinkel 4 bis 5 Grad, sodass der Schneidwinkel 55 bis 85 Grad gross ist. Am besten sollen die Bohrer arbeiten, wenn der Schneidwinkel auf Schmiedeisen 54 und auf Gusseisen 55 Grad beträgt.

An Holzbohrern sind die Winkel beträchtlich kleiner zu machen, wenn sie gut arbeiten, d. h. Späne abnehmen sollen, die nicht pulverförmig, sondern zusammenhängend und glatt sind. Die Zuschärfungswinkel liegen daher zwischen 30 bis 50 Grad. Der Anstellungswinkel ist, wie das an mitzuteilenden Beispielen zu erkennen sein wird, oft gar nicht vorhanden und oft sehr gross.

Die Lage der zwei Bohrschneidkanten ist stets so zu wählen, dass die Schneiden gut zum Angriffe kommen. Bei homogenem Material, also Metall, ist es gleichgültig, in welcher Richtung die Schneide in das Material eindringt, während bei einem Material von der Beschaffenheit des Holzes die Schneiden so eintreten müssen, dass sie zwischen die Fasern gelangen und nicht quer dagegen, weil im ersteren Fall der Widerstand am geringsten ist.

Bei den Metallbohrern (Fig. 356) treten die Schneiden unter einem Winkel cp zusammen, der entweder kleiner oder gleich 180 Grad ist, je nachdem der Bohrer ein Spitzbohrer, A, C oder ein Zentrumbohrer B sein soll, und zwar derart, dass beide Schneiden gleich lang und so gestellt sind, dass sie bei der Drehung des Bohrers beide zum Angriffe gelangen. Der Neigungswinkel cp der Schneiden zu einander beim Spitzbohrer liegt zwischen

80 und 120 Grad, mitunter zwischen 150 bis 180 Grad, wenn zwar der Winkel von 110 Grad der günstigste sein soll¹). Zur Hervorbringung eines Anstellungswinkels i werden die Facetten ab angeschliffen, und um einen Schneidwinkel a zu erzeugen, der kleiner als 90° ist, die voranschreitende Fläche ausgehöhlt (Fig. 356 d). — Unter den Metallbohrern kommt jedoch noch eine Gattung Bohrer vor, bei welcher, wie Fig. 353 C zeigt, die Schneide a von zwei Facetten ab und ac gebildet ist, die unter einem Winkel bac von 45 bis 60 Grad zusammenstossen. Diese Bohrer haben die Eigentümlichkeit,

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Fig. 353.

Fig. 354.

in beiden Drehrichtungen gleich zu arbeiten, weshalb sie zweischneidige Bohrer (Double-cutting drill, Double chamfered drill) genannt werden, gegenüber den einschneidigen Bohrern (Single cutting drill, Single chamfered drill), welche nur in einer Richtung angreifen. Die höchst ungünstige Schneidlage der zweischneidigen Bohrer, wodurch nur ein Abschaben kleiner Spänchen bewirkt werden kann, lassen diese Bohrer nur zum Bohren sehr kleiner Löcher, wie sie z. B. bei den Uhrmachern oft Vorkommen, geeignet erscheinen.

Bei den Holzbohrern ist die Lage der Schneiden mit seltenen Ausnahmen so gewählt, dass bei der Drehung des Bohrers nur eine Schneide zum Angriffe gelangt, weshalb sie in der Regel überhaupt nur eine Schneide besitzen. Damit diese Schneiden stets zwischen die Fasern greifen, laufen sie beim Bohren in der Längenrichtung der Fasern fast oder ganz parallel der Bohrachse, während sie beim Bohren auf Querholz rechtwinklig zur Bohrachse stehen müssen. Oft laufen bei der ersten Gattung von Holzbohrern übrigens die Schneiden so, dass ihr Anfang in der Achse liegt, weshalb man also unterscheiden kann: Paral lei bohrer, Spitzbohrer und Zentrumbohrer.

Die Typen dieser Bohrer sind in Fig. 354 A, B, C dargestellt, wo A als Parallelbohrer, B als Spitzbohrer und C als Zentrumbohrer mit den Schneidkanten ab und ac zu erkennen sind. Bei näherer Betrachtung dieser Bohrer ergiebt sich übrigens leicht, dass der Bohrer A mit der bogenförmigen Schneide aa wie ein Hohleisen S. 250 in das Holz eindringt. Deshalb wird er sich bald festklemmen, wenn nicht für eine weitere Zerteilung des Holzcylinders zwischen den Kanten ab und ac Sorge getragen würde. Aus diesem Grunde ist die

Endkante aa dieses Bohrers zu einer Schneide auszubilden, die in der Art des Zentrumbohrers zur Wirkung gelangt und die Fasern quer durchschneidet. Diese Schneide ist entweder als ein scharf schneidender Zahn z, (Fig. 354Aj) oder so ausgebildet, dass das Bohrende löffelartig abgeschlossen ist, wodurch die Schneide einen elliptischen Verlauf nimmt (Fig. At) (Hohlbohrer mit Zahn, Löffelbohrer, Meche-cuiller, Nose bit, Auger bit). —- Bei den Spitzbohrern ist ein solches Querschneiden durch eine besondere Vorrichtung nicht erforderlich, weil die Schneiden wegen ihrer schrägen Stellung schon ein gehöriges Zerteilen bewirken. — Wie schon S. 260 bei dem Falzhobel auf Querholz erwähnt wurde, muss, um die stehenbleibende Kantenfläche gehörig glatt herzustellen d. h. um das Ausreisen von Fasern zu vermeiden, ein Schneidzahn vorangehen, der die Fasern längs des Hobellaufes abschneidet. Derselbe Fall liegt beim Zentrumbohrer vor, weshalb denn nebst der eigentlichen Bohrschneide (Schaufel, Cuiller, Cutter) ab (Fig. 354C) ein Vorschneidzahn c anzubringen ist, der den Zusammenhang der Späne mit der Lochwand, vor dem Abheben derselben, auf dem Grunde des Bohrloches auf hebt.

Da die Arbeit des Parallelbohrers vollständig und die des Spitzbohrers annähernd mit dem Hobeln auf Querholz zu vergleichen ist, so wird auch bei diesen Bohrern der Nutzen klar, der in jener Stellung der Schneide zu den

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Fig. 355.

Fasern liegt, bei welcher ein allmähliches Eindringen, wie bei den schrägen Hobeleisen S. 260 D stattfindet. Indem nun diese schräge Lage der Schneide dadurch erzeugt werden kann, dass man Parallelbohrer und Spitzbohrer in glühendem Zustande um ihre Achse windet, wrährend das eine Ende derselben festgehalten wird, weil sich dabei die Schneiden in Schraubenlinien legen, so stellt man auf solche Weise namentlich gewundene Spitzbohrer her, die vorzüglich arbeiten und in das Holz eintreten, ohne einen solchen radialen Druck auszuüben, dass ein Spalten des Holzes zu befürchten wäre. Die durch das Winden konischer Bohrer entstehende schneckenhausähnliche Gestalt hat diesen Bohrern den Namen Schneckenbohrer (Tariere en helice, Screw auger) gegeben. Unter ihnen sind die steirischen Schneckenbohrer die vollkommensten, weil ihre Schneiden sehr scharf und, wie Fig. 355 A zeigt, vorzüglich auf den Schnitt gestellt sind, indem die Schraubenlinie, in der die Schneiden liegen, nach der Spitze zu so verläuft, dass der Neigungswinkel gegen die Achse des Werkzeuges immer grösser wird. Es werden diese Bohrer dadurch hergestellt, dass man die ursprünglich runde Stange platt ausschrniedet, dann rinnenförmig aufrollt und endlich windet. — Eine andere (im Bergischen) übliche Herstellungsmethode dieser Bohrer besteht darin, dass man um eine runde Stange eine schraubenförmig verlaufende Hohlkehle ausarbeitet, die etwa bis auf die Achse eindringt. Die hierdurch gebildeten Schneiden werden viel weniger scharf, greifen schlecht an und spalten das Holz leicht auf, weshalb die bergischen Schneckenbohrer den steirischen nachstehen.

Damit die beim Bohren entstehenden Bohrspäne sich nicht in dem Bohrloche einklemmen und dadurch unnütze Reibungswiderstände erzeugen, oder zwischen die Schneiden geraten, muss vor allem zwischen dem Bohrkörper und der Lochwand möglichst viel Spielraum sein. Um denselben zu gewinnen, macht man daher den Bohrer und die Verlängerung des eigentlichen Bohrers so dünn, als

die Festigkeitsverhältnisse nur irgend erlauben. Das platt geschmiedete Stück eines Metallbohrers, das zur Bohrspitze oder zum Zentrumbohrer ausgebildet ist (Fig. 353) bekommt daher eine Dicke, welche kaum x/5 bis ¹ U des Lochdurchmessers beträgt. — Bei dem Zentrumbohrer für Holz werden diese Teile noch schwächer; und bei den Parallelbohrern und Spitzbohrern auf Holz wird durch die Rinnenform ein Hohlkörper [Hohlbohrer, Shell bit¹), konischer Hohl bohr er, Taper bit] gebildet, der zur Aufnahme vieler Späne wegen der halbrunden Querschnittsgestalt sehr dünnwandig sein kann, ohne die erforderliche Steifheit zu verlieren. — Auch aus diesem Grunde sind die steirischen Schnecken -bohrer den bergischen vorzuziehen.

Das Volumen der Bohrspäne ist offenbar stets grösser als das des Bohrloches, aus dem sie entstanden sind. Deshalb und weil auch der Bohrer im Loche sich befindet, haben die Späne zwar schon ein Bestreben, sich aus dem Loche herauszudrängen, das in vielen Fällen, z. B. bei den gewöhnlichen Spitz-und Zentrumbohrern, für ausreichend betrachtet wird, das aber doch zweckmässig durch eine besondere Bohrerkonstruktion noch eine Erhöhung findet. Der solchen Konstruktionen zu Grunde liegende Gedanke ist die Bildung einer schief aufsteigenden Fläche, gewöhnlich einer Schraubenfläche, an welcher die Späne sich in die Höhe schieben. Die mit solchen Flächen ausgestatteten Bohrer bilden die Gattung der Schraubenbohrer oder gewundenen Bohrer [Tariere torse, T. ä filet, Twisted auger, Screw bit, Screw auger]²), so genannt, weil sie der grössten Zahl nach durch Winden des Bohrschaftes in glühendem Zustande um die Achse oder um einen die Achse repräsentierenden runden Stab hergestellt werden. Bei einigen derselben wird (S. 313) die auf der Oberfläche des runden Bohrschaftes schraubenförmig herlaufende Nut ausgefräst [Spiralbohrer, Foret ä spirale, American twisted drill]³). — Nimmt man eine glatte, überall gleich breite Schiene als Bohrschaft zur Grundlage eines Schraubenbohrers, so entsteht der Bohrer Fig. 355B, der gewissermaassen mit einer zweigängigen steilen Schraube zu vergleichen ist und vier Kanten erhält wovon stets je zwei vorausgehen und das Loch, soweit es die ungünstigen Schneidwinkel gestatten, glatt ausschneiden. Nimmt man dahingegen einen prismatischen Stab und wickelt denselben schraubenförmig um einen Dorn, so entsteht der Bohrer Fig. 355 C, der als eine einfache Schraube mit starkem Gewinde ohne Kern zu betrachten ist. Je nach dem Querschnitte des gewundenen Prismas kann man in diesem Fall die Kante mehr oder weniger zum Schneiden ausbilden. —

Auch die eben genannten Spiralbohrer (Fig. 355 D) können dadurch erzeugt werden, dass man eine runde Stange, an deren Oberfläche eine Nut von der Form Fig. 365 E sich befindet, um die Achse dreht. — Wie bei den gewundenen Bohrern und Spiralbohrern die Schneiden angebracht werden, lassen die Figuren ohne weiteres erkennen, wenn bemerkt wird, dass ab die Schneide bezeichnet.

Damit ein Bohrer sich in dem Bohrloche nicht verläuft, d. h., damit ein Bohrer ein gerades und rundes Loch erzeugt, ist es erforderlich, dass derselbe gehörig steif geführt wird. Wenn der Bohrer aus freier Hand die Führung erhält, so ist leicht ersichtlich, dass ein Spitzbohrer durch die schräg gestellten Schneiden ein natürliches Bestreben hat, sich stets selbst zu zentrieren und dass die gewundenen Bohrer an den schraubengangartigen Flächen, die ja in einer Cyiinderfläche liegen, in dem Loche selbst eine sehr sichere Führung erhalten, so dass bei dieser Gattung von Bohrern mit Schraubenwindungen ausser dem günstigen Einflüsse auf das Entfernen der Späne auch noch die vorzügliche Führung beachtenswert ist. Die gewöhnlichen Zentrumbohrer (Fig. 353 B und Fig. 354 C) entbehren dieser Führung und fordern deshalb auch eine gewisse Geschicklichkeit in der Handhabung, die sich jedoch bald erwerben lässt. — Ausserdem werden dieselben oft zur Führung mit einer Mittelpunktspitze s (Mouche, Tetine) oder einem Führungszapfen z. (Fig. 353, Zapfen -bohrer, Meche ä teton, Pin-driU) versehen, der in ein vorgebohrtes Loch gesteckt wird. — Mitunter erhalten die Bohrer desselben Zweckes halber einen halbkreisförmigen Querschnitt, z. B. zum Bohren der Kanonen (Kanonenbohrer).

Um den Bohrer zur Wirkung zu bringen, müssen zwischen ihm und dem Arbeitsstücke zwei Relativbewegungen erzeugt werden, eine drehende um die Achse des Loches als Arbeitsbewegung und eine fortschreitenee längs derselben als Schaltbewegung. Wenn zwar beide ebensowohl dem Arbeitsstücke als dem Werkzeug erteilt, als auch auf Arbeitsstück und Werkzeug verteilt werden können, so sei hier doch gleich vorausgeschickt, dass es Regel ist, beide Bewegungen von dem Werkzeuge ausführen zu lassen und zwar so, dass eine gleichförmige, oder eine hin- und hergehende, oder eine periodisch wiederkehrende Drehbewegung sich mit einer, während des Angreifens eintretenden, fortschreitenden Bewegung (die also kontinuierlich oder absetzend sein kann) kombiniert.

Die Bewegungen des Bohrers erfolgen nun entweder direkt mit der Hand (Handbohrer) oder vermittelst eines Gerätes (Gerätbohrer), oder einer machinalen Vorrichtung (Bohrmaschine).

Um bei diesen Bohrern das Einziehen in das Holz

Zu den Handbohrern gehören die allgemein

1.    Handbolirer. Da die menschliche Hand einer kontinuierlichen Drehung nicht fähig ist, einen Bohrer deshalb nur absetzend zu drehen und ausserdem einen starken Druck dauernd nicht auszuüben vermag, so kann sie nur höchst unvorteilhaft wirken. Aus diesem Grunde ist die Anwendung der Handbohrer eine geringe und durchaus zum Gebrauche in Holz beschränkte. Zum bequemen Aufassen des Bohrers zum Bohren aus freier Hand sind dieselben (Fig. 355 A) mit einer platt geschlagenen Angel so durch ein 4 bis 10 cm langes Holzheft h gesteckt, dass zur Vermeidung des Spaltens die Breite der Angel quer steht. — Grössere Bohrer erhalten statt der Angel einen Ring g zur Aufnahme eines hölzernen Querheftes op, das mit beiden Händen gefasst wird und deshalb 30 bis 90 cm lang ist. In diese Kategorie der Hefte gehört auch das Wend-eisen (Windeisen, Tourne ä gauche, Wrench), welches aus einer langen eisernen Stange besteht, die mit einem in der Mitte sitzenden viereckigen Loche auf das viereckige Ende des Bohrers gesetzt und oft durch zwei Personen gedreht wird, z. B. zum Ausbohren hölzerner Pumpen- und Wasserleitungsröhren vermittelst der Schneckenbohrer, zu befördern, ohne einen grossen Druck ausüben zu brauchen, erhalten die Bohrer fast immer eine in das Holz voraustretende konische Zugschraube (Fig. 355 B) ausgenommen bei den Löffelbohrern, wo der den Löffel bildende Zahn auch ein gewisses Einziehen bewirkt, bekannten Nagelbohrer; der Zapfenbohrer (Bondonniöre, Tap borer) der Böttcher, ein konischer Hohlbohrer zum Ausbohren des Loches im Fasse, welches den Hahn aufnehmen soll; der Spundbohrer (Bondonniöre, Bung borer) zur Herstellung des Spundloches; der Ausreiber, ein sehr schlanker Hohlbohrer zum Nacharbeiten der Höhlungen in hölzernen Blasinstrumenten.

2.    Gerätbolirer. Wenn allerdings die kontinuierliche Drehbewegung die günstigste Hauptbewegung für den Bohrer ist, so kann doch unter Umständen

eine abwechselnde oder absetzende Drehbewegung zweckmässiger, ja sogar allein möglich sein, weshalb die zum Bohren gebrauchten Geräte eingeteilt werden können in: 1. solche für eine abwechselnde, 2. solche für eine kontinuierliche und 3. für eine absetzende Bewegung.

a) Zur Hervorbringung der ersten Bewegung dient die Drehrolle mit dem Drehbogen (Rollenbohrer) und die Bohrspindel mit steiler Schraube, während die ebenfalls hierher gehörende, früher sehr gebräuchliche Renn spindel nur noch wenig mehr in Benutzung ist.

Das Wesen des Rollenbohrers (Foret ä l’archet, Drill ivith ferfülle) besteht in einer Rolle (Boite, Box) a (Fig. 356 A) mit rundum laufender Furche, aus Metall, Horn oder Holz, welche entweder auf den Bohrer b gesteckt wird, oder auf einer Spindel sitzt, in welche man den Bohrer b einsteckt (Fig. 353 B). Um die Rolle a (Fig. 356 C) läuft ein Pferdehaar, eine Darmsaite, eine gewöhnliche Schnur, eine Schnur aus Aalhaut, oder endlich ein schmaler Lederriemen ss, welcher durch einen Bogen aus Fischbein , Stuhlrohr oder einer Stahl-(Rapier-) klinge r gespannt und hin- und hergezogen wird (Drillbogen, Dreh bogen, Bohr bogen,

Fiedelbogen, Archet, Drill boiv).

Die Rolle a setzt sich dadurch in schnelle hin- und hergehende Drehbewegung und teilt die Bewegung dem Bohrer mit. Zur Führung dient die Spitze c (A), welche während der Arbeit entweder in die seitwärts an den kleinen Tischschraubstöcken S. 54 sitzenden Grübchen, oder in Grübchen eines in die Werkbank eingesetzten Bohrstöckchens, oder eines vor die Brust des Arbeiters geschnallten Brettes (Brustbrett, Bohrbrett, Palette, Conscience, Breast plate) eingesetzt wird.

Die Bohrspindel mit steiler Schraube [Archimedischer Bohrer, Bohrer mit archimedischer Schraube, Foret ä vis d’Archimede, Archi-median drill\*) (Fig. 356 D, E) besteht gewöhnlich aus Triebstahl (Triebdraht aus Stahl S. 203), der um die Achse so gewunden ist, dass die Erhöhungen auf dem Drahte steile Schraubengänge mit einem Steigungswinkel bilden, der bedeutend grösser als der Reibungswinkel, nämlich etwa 70 Grad ist. Auf dieser Schraube ab, welche in dem Knopfe K drehbar befestigt und am Ende e zur Aufnahme des Bohrers eingerichtet ist, befindet sich eine Mutter m, welche bei einer Bewegung längs der gewundenen Stange diese und damit den Bohrer hin-und herdreht. Zur Vermeidung des Herausfallens aus dem Kopfe erhält die Bohrstange bei rr eine herumlaufende Nut, durch welche seitwärts zwei Stifte eingeschoben werden, die durch den Kopf K gehen. Die Spitze s hebt den Druck auf diese Stifte auf. — In dieser einfachsten Gestalt hat dieses Bohrgerät die Rennspindel und zum Teil auch den Rollenbohrer verdrängt, weil das Bohren damit viel sicherer möglich ist. Manche andere Ausführungen sind versucht und zum Teil in Anwendung gekommen²).

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1) Mitt. des Hann. Gew.-Ver., 1854 S. 18 u. 139; 1865 S. 247. — Dinglers Joura 249, 329. — Prakt. Masch.-Konstr., 1871 S. 192. — Dinglers Journ. 176, 273.

Die beiden ebengenannten Bohrgeräte waren ursprünglich für kleine zweischneidige Bohrer bestimmt, um dieselben mit grosser Geschwindigkeit, aber mit, wegen ihrer Kleinheit erforderlichem, geringem Drucke zur Wirkung zu bringen. Statt der schlecht schneidenden, zweischneidigen Bohrer benutzt man aber neuerdings, namentlich beim Bohren grösserer Löcher, in diesen Geräten ebenfalls einschneidige Bohrer, weil diese viel kräftiger angreifen.

b) Um den Bohrer in eine kontinuierliche Drehbewegung zu bringen, wird derselbe direkt oder durch Zwischenmittel mit einer von der Arbeiterhand gedrehten Kurbel in Verbindung gebracht, die zugleich auf den Bohrer den zur fortschreitenden Bewegung erforderlichen Druck überträgt.

Je nach Art der Anwendung ist diese Kurbel verschieden konstruiert.

1. Die Brustleier, bei den Holzarbeitern B ohrwinde, W inde, F aust-leier, Drehbohrer, Drauf, Draufbohr er [Vilebrequin, Drille ä arcon, JBrace, Breast-brace, Handbrace]¹) genannt, besteht (Fig. 357), wesentlich aus einem C-förmigen Holz- oder Eisenstück a, welches bei b den Bohrer und oben einen breiten Knopf oder eine Eisenplatte aufnimmt, die gegen die Brust des Arbeiters gestützt wird, um dadurch einen gehörigen Druck auf die Bohrspitze auszuüben, und in welchem die eigentliche Kurbel a sich dreht. Die Befestigung des Bohrer in der Bohrhülse b kann auf verschiedene Weise erfolgen. Entweder besitzen die Bohrer eine viereckige Angel A, B, C (Fig. 353), mit welcher sie in das viereckige Loch der Hülso gesteckt und ohne weiteres, oder

durch eine Druckschraube oder eine Feder (Fig. 357 D), festgehalten werden; oder sie befinden sich ein für allemal fest an einem Holzstücke (Fig. 357 E, F), welches in die Hülse eingeschraubt wird, oder mit einem Spalte und zwei Nasen nn versehen ist, welche beim Durchstecken durch die Hülse b über die Ränder derselben schnappen. Zum Herausnehmen des Bohrers aus der Leier B wird, wie bei D gezeichnet ist, die Feder f durch den Knopf o zurückgedrängt. Von diesen Geräten ist die in Fig. 357 A dargestellte namentlich für Bohrer auf Metall, die anderen für Holzbohrer in Gebrauch.

Eine Abart der Brustleier ist der E c ke n b oh re r ²) (Fig. 357 C), der wesentlich die Bestimmung hat, in Vertiefungen zu arbeiten, welche ein Herumdrehen der Leier nicht gestatten. Zu dem Zwecke ist der Drehapparat seitwärts angebracht. Derselbe besteht aus der Handkurbel h, welche durch die Kegelräder d und e die Bewegung auf die Bohrspindel b überträgt, die sich mit einer Spitze gegen das Stück i stützt, um von dem Knopfe C den erforderlichen Druck zu bekommen, und daneben noch ein Halslager hat. Ausserdem besitzt der Eckenbohrer noch den Vorteil, dass man durch Auswechselung der Räder d und e je nach dem zu überwindenden Widerstande grössere oder kleinere Geschwindigkeiten übertragen kann, weshalb sie sowohl für Metall-als Holzarbeiter in Gebrauch gekommen sind.

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Fig. 357.

l) Wertheim, Werkzeugkunde, Wien 1869. — 2) Prakt. Masch.-Konstr., 1869 S. 267. — Dinglers Jourü. 193. 358; 260, 256.

2. Die Bohrkurbel mit Gestell. Der durch die Brust des Arbeiters auszuübende Druck erreicht nicht nur bald die Grenze, sondern ist auch in hohem Grade gesundheitsschädlich, weshalb die Brustleier immer nur vorübergehend und selten zum Bohren in Metall, dagegen hauptsächlich zum Bohren in Holz gebraucht wird. Um in Metall grössere und tiefere Löcher herzustellen,, wird daher der Druck auf andere Weise hervorgebracht, und, weil er grösser, ist auch die Kurbel, welche nunmehr ein Brustblech nicht mehr bedarf und auch den Namen Bohrkurbel (Füt, Crank beace) führt, viel stärker konstruiert, wie Fig. 358K zeigt. Der Druck wird entweder durch einen Druckbaum erzeugt, der aus einer Eisenstange oder einer starken Holzlatte besteht, die mit einem Ende in einen Ring, ein Loch der Mauer, u. s. w. gesteckt, mit der Unterkante in etwa 3 der Länge auf die Bohrkurbel gelegt und am anderen Ende gehörig belastet wird. Um das Abgleiten von der Kurbel zu vermeiden, wird eine Spitze angebracht, die in ein Grübchen der Bohrkurbel tritt. Am häufigsten wird der Druck jedoch durch eine Presschraube hervorgebracht, welche mit einer Spitze in das Grübchen der Bohrkurbel eintritt.

Zur Führung der Schraube ist dann eine Mutter erforderlich, die in einem passenden Gestelle (Bohrgestell) sitzen muss, das aus Zweckmässigkeitsgründen verschieden konstruiert ist und mit der Kurbel zusammen auch Bohrmaschine (Potence,

Machine ä percer, Drilling frame) genannt wird.

Das Gestell ist feststehend oder transportabel. Das feststehende sitzt entweder drehbar an einer Wand über dem Arbeitstische (W a n d b o h r m a s ch i n e), oder steht auf dem Arbeitstische, [T i s c h b o h r m a s c h i n e,

Säulenbohrmaschine, Drilling pillar]¹). —

Bei diesen Bohrmaschinen ist es zweckmässig, die Einrichtung so zu treffen, dass man mit der Bohrspitze leicht nach allen Stellen des Arbeitsstückes gelangen kann, selbst wenn die Grösse des letzteren sehr wechselt. Die in folgendem beschriebenen Bohrmaschinen dieser Art können als Muster derselben angesehen werden.

Die Fig. 358 stellt eine Wandbohrmaschine dar, welche zunächst aus den zu einem Dreiecke vereinigten Gestellteilen A, D und C besteht, wovon A als Drehachse anzusehen ist, weil dieses Stück drehbar in den zwei in die Wand eingelassenen Ösen m m steckt. In dem hohlen Arme D verschiebt sich die runde Stange E, welche bei M eine Mutter zur Aufnahme der Schraubenspindel S besitzt, die durch das Handrad H drehbar, die Bohrkuibel K gegen das Arbeitsstück W presst. Die Verschiebbarkeit der Stange E gestattet es, diese Schraube in grössere oder weitere Entfernung von der Wand zu bringen, während infolge ihrer Drehbarkeit in der vertikalen Ebene die Kurbel K in jeder beliebigen Lage zu dem Arbeitsstücke einzustellen ist. Die Klemmschraube s stellt die Stange E in dem Arme D fest, und die Druckschraube d, welche auf einen eisernen Bogen o wirkt, der mit der Wand verbunden, hält den ganzen Apparat in einer festen Stellung.

In Fig. 359 ist eine Bohrmaschine gezeichnet, welche nicht nur eine sehr zweckmässige Anordnung einer Säulenbohrmaschine zeigt, sondern auch die

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Pig. 358.

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l) Zeitschr. d. V. d. Ing., 1871 S. 402. — Prakt. Masch.-Konstr., 1871 S. 192; 1872 S. 84 u. 143. — Polyt. Zentr., 1843 S. 485; 1870 S. 1029; 1871 S. 195 u. 708; 1875 S. 1006. — Dinglers Journ. 202, 89; 205, 95.

Konstruktion einer feststehenden und transportabelen, d. h. vorübergehend an Arbeitsstücken anzubringendeu Maschine vereinigt. Der Bohrer a steckt in dem Kopfe der Bohrspindelb, welche durch die Schraube c mit Hilfe des Handrädchens d gegen das Arbeitsstück gedrückt wird und daher den Vorschub des Bohrers bewirkt. Die Drehung des Bohrers wird durch die Handkurbel h, vermittelst der kleinen Achse x und zwei Kegelräder (also wie bei dem Eckenbohrer) hervorgebracht. Die Achse x geht durch die Büchse m, welche auf der Hauptstange (Säule) A verschiebbar sowie durch die Klemmschraube o festzustellen ist, und den Bügel B, welcher unten die Bohrspindel und oben die Mutter für die Druckschraube trägt und um die Achse x drehbar ist, infolgedessen die

Fig. 359.

Bohrspitze sich in einem vertikalen Kreise bewegen, als auch in jeder Richtung gegen das Arbeitsstück stellen lässt. Ferner geht die Bohrspindel b durch die Schraube c hindurch und trägt oben bei d ein kleines Sperrad und eine viereckige Verlängerung. Indem die Handkurbel h auf diese Verlängerung gesteckt wird, fasst sie die Bohrspindel und dreht sie ohne die Kegelräderübersetzung, wodurch das Bohren grösserer Löcher ermöglicht wird. Das Vorhandensein des Sperrades, in welches ein an der Kurbel h sitzender Sperrkegel eingreift, gestattet ferner die Verwendung dieser Bohrmaschine in den Fällen, wo Hindernisse für die Drehung der Kurbel im ganzen Kreise vorhanden sind, also dieselbe Verwendung als die später zu erwähnende Bohrknarre. — Die ganze Maschine endlich kann durch eine Art Parallelschraubstock P mit dem Arbeitsstücke oder der Werkbank W verbunden, selbstverständlich auch nach Wegnahme der Stützschraube R, in einem Loche der Werkbank befestigt werden. Ehe man zur Konstruktion dieses Universalbohrgerätes überging, gab es mancherlei andere Anordnungen der Säulen- und transportablen Bohrmaschinen.

3. Kurbel mit Schraube und Hebel. Um die Bohrkurbel auch in Räumen gebrauchen zu können, welche die Anbringung eines Bohrgerätes nicht zulassen, ändert mau die Kurbel so ab, dass durch den oberen Teil eine Schraube geht, welche mit ihrer Spitze sich gegen einen festen Gegenstand, z. B. die Wand eines Gefässes legt, wenn dieser Wand gegenüber ein Loch gebohrt werden soll. In solchen Fällen ist man aber auch gewöhnlich verhindert, den Bohrer mittelst einer Kurbel vollständig im Kreise herumzudrehen, und gezwungen, sich mit einer absetzenden, also periodisch wiederkehrenden Drehbewegung in einem mehr oder weniger kleinen Bogen zu behelfen. Es fällt dann die Kurbel als solche weg und wird durch einen Hebel ersetzt, welcher Fig. 360A, durch einen Schlitz o der stark verdickten Bohrspindel b gesteckt und soweit als thunlich gedreht, herausgenommen und wiederholt von neuem eingesteckt und gedreht wird, während die Schraube S von Zeit zu Zeit durch einen Stift, der in Löcher des Knopfes a gesteckt wird, herausgeschraubt wird, um den erforderlichen Druck auszuüben.

Es ist leicht zu erkennen, dass das Bohren mit diesem Geräte sehr langsam von statten geht, namentlich infolge des Zeitverlustes, der durch das Ausziehen und Einstecken des Hebels entsteht; auch fordert dasselbe eine Drehung von 180° bei einem, oder von 90° bei zwei sich rechtwinklig kreuzenden Schlitzen, die in vielen Fällen nicht auszuführen ist. — Um diese Mängel zu beseitigen, hat man (Fig. 360 B), den gabelförmigen Hebel h mit der Bohrspindel b um deren Achse drehbar verbunden, uud die Bohrspindel durch ein auf ihr sitzendes Sperrad c, in Verbindung mit einem an dem Hebel sitzenden Sperrkegel k, in Drehung gesetzt, wie die Zeichnung ohne weiteres erkennen lässt. Wegen des Schnarrens, welches zwischen Sperrad und Sperrkegel beim Rückgang des Hebels entsteht, da letzterer durch die Feder f stets an die Zähne gedrückt wird, hat dieses höchst nützliche Bohrgerät den Namen Bohrknarre (Bohrratsche, Ratsch b ohrer, Ratsche, Knarre, Cliquet pour percer, Percoir ä röchet, Raquette perceuse, Batchet drill, B. brace. Koch drill., Cat-rake) erhalten. Dasselbe hat im Laufe der Zeit mancherlei abgeänderte Konstruktionen erfahren²), so z. B. um die Vorschiebung der Druckschraube

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Fig. 360.

selbstthätig zu machen; die Drehung des Bohrers in einer Richtung während beider Hebelbewegungen zu bewirken; durch ein Sperrad, das die Form einer Kugel hat (Ball ratschet brace), um den Hebel auch schräg gegen die Achse stellen zu können u. s. w. — Hier mag es genügen, eine dieser Neuerungen als besonders beachtenswert vor Augen zu führen, weil der Apparat höchst kompendiös und brauchbar eiugerichtet ist. Die allgemeine Anordnung geht aus Fig. 360 C hervor. Der Hebel A trägt einen Kopf, durch welchen die Bohrspindel mit der Vorschubschraube wie bei der Ratsche Fig. 360 B hindurch geht. Der Bewegungsapparat, also der Sperrkegel mit dem Sperrade, liegt in dem Kopfe. Zunächst ist eine Nuss a vorhanden, welche an der Peripherie Sperrzähne besitzt und mit zwei Absätzen in entsprechend runden Öffnungen des Kopfes gehalten und geführt wird. In demselben Gehäuse befinden sich sodann zwei Sperrkegel m und n, welche durch kleine Spiralfedern stets in die Zähne gedrückt werden, wie bei n sichtbar ist. Demnach wird, wenn der Hebel in der Richtung des Pfeiles gedreht wird, ein Mituehmen der Nuss und des durch die viereckige Öffnung derselben gehenden Bohrers bewerkstelligt. Zur Vermeidung der Rückdrehung der Nuss durch den zweiten Sperrkegel m wird der letztere durch das eingelegte Stück r vermittelst eines kleinen Vorsprunges in der gezeichneten Lage festgehalten. Soll der Bohrer eiue der Pfeilrichtung entgegengesetzte Drehrichtung erhalten, so wird das Stück r in der Richtung s t gedreht, wodurch m ein- und n ausgelöst wird. Steht aber das Stück r in der Werkzeugachse, so sind beide Sperrkegel eingestellt, und eine feste Verbindung zwischen Nuss und Hebel erreicht. Die Teile m, n und r drehen sich in ausgesparten runden Löchern, also ohne eigentliche Zapfen.

Es ist nicht immer möglich, ohne Umstände für die Spitze der Druckschraube einer Bohrknarre einen gehörigen Festpunkt zu schaffen. Darum können Einrichtungen oft sehr gute Dienste leisten, welche nach einem durch Fig. 360 D verdeutlichten Prinzip getroffen werden. Man benutzt einen Bügel ab, der an einer Seite (a) die Knarre mit dem Hebel R und an der anderen Seite (b) die Druckschraube s aufnimmt und das Arbeitsstück — in diesem Fall eine Eisenbahnschiene, in welche Laschenlöcher gebohrt werden sollen — umfasst.

3. Bohrmaschinen. Aus denselben Gründen, welche für die Konstruktion bereits erwähnter Werkzeugmaschinen geltend gemacht worden sind, werden auch die Bohrwerkzeuge sowohl auf Metall als Holz mit machinalen Vorrichtungen zum Betriebe für Elementar- und Muskelkraft eingerichtet, also Bohrmaschinen gebaut. Die für allgemeine Zwecke dienenden Bohrmaschinen haben entweder die Aufgabe, Löcher in Metall oder Holz aus dem Vollen zu bohren, oder bereits vorhandene Löcher zu erweitern (Ausbohren). Während daher im ersten Fall sowohl Spitzbohrer, Zentrumbohrer oder Parallelbohrer angewendet werden können, sind im zweiten Fall nur Parallelbohrer zweckentsprechend. Auch haben in der Regel die Arbeitsstücke, welche aus gebohrt werden sollen, eine bestimmte (cylindrische oder konische) Gestalt, und die Löcher grosse Durchmesser (Dampf- und Gebläse-Cylinder, Pumpenstiefel, Wasserhähne u. s. w.), während die Löcher, welche aus dem Vollen gebohrt werden, von geringerem Durchmesser und die bezüglichen Arbeitsstücke von der vielfältigsten Gestaltung sind. Aus diesen Gründen müssen die Konstruktionen dieser beiden Gattungen von Bohrmaschinen abweichen, weshalb man auch von diesem Gesichtspunkte aus die Bohrmaschinen einteilt in Löcherbohrmaschinen und Ausbohrmaschinen.

a) Löcherbohrmaschinen (Machine ä percer, Drilling machine). Das Werkzeug der Löcherbohrmaschine richtet sich natürlich danach, ob dasselbe auf Metall oder Holz arbeiten soll. — Auf Metall braucht man zu Löchern bis zu etwa 20 mm Durchmesser Spitzbohrer und darüber hinaus gewöhnlich Zentrumbohrer; in beiden Fällen aber vorteilhafter Spiralbohrer. — Auf Holz dahingegen je nach der Richtung der Fasern: Hohlbohrer, Zentrumbohrer, Schneckenbohrer und gewundene Bohrer, namentlich aber die letzteren.

In Bezug auf die Haupt- und Schaltbewegung ist hervorzuheben, dass die Hauptbewegung stets dem Werkzeuge und die Schaltbewegung fast ohne Ausnahme ebenfalls dem Werkzeuge zuerteilt wird. Zur Hervorbringung dieser Bewegung erhält eine den Bohrer aufnehmende Achse (Bohrspindel oder Bohrstange) sowohl eine Drehbewegung als eine Längen Verschiebung. — Die Bohrspindel hat bei den Metallbohrmaschinen fast ausschliesslich eine vertikale Lage (Vertikalbohrmaschine); bei den Holzbohrmaschinen liegt sie auch oft horizontal. — Antriebsvorrichtungen sind insofern verschieden, als die Spindel zur Drehung gewöhnlich durch Zahnräder, mitunter durch Riemenscheiben angetrieben, und die Längsverschiebung durch eine Leitschraube, einen Hebelapparat oder eine Zahnstange entweder durch die Arbeiterhand oder selbstthätig hervorgerufen wird. — Das Arbeitsstück liegt passiv auf einem Tische, der bei kleinen Bohrmaschinen festliegt und nur Apparate (bei Metallbohrmaschinen gewöhnlich einen Parallelschraubstock, bei Holzbohrmaschinen Schraubzwingen)' zur Aufnahme des Arbeitsstückes trägt, bei grossen Maschinen je nach der Dicke des Arbeitsstückes vertikal verstellbar und mit Kreuztisch ausgestattet ist. In vielen Fällen befindet sich der Tisch auf einem besonderen Bocke vor dem Gestelle oder ist als Drehscheibe angeordnet.

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Fig. 361.

Im Übrigen sind die Bohrmaschinen dieser Art ausserordentlich verschieden sowohl in Grösse als Anordnung, indem naturgemäss zum Bohren grosser Löcher in schweren Werkstücken kräftigere und grössere Maschinen notwendig werden, als wenn in kleinen Arbeitsstücken Löcher von geringem Durchmesser zu bohren sind. — Um die Arbeitsstücke bequem unter den Bohrer bringen zu können, giebt man dem Gestelle der Bohrmaschine entweder eine Form, bei welcher die Bohrspindel in einem nach vorn überhängenden Teile mit festem Abstande unverrückbar gelagert ist (feststehende Bohi’-ma sch ine), oder man trifft eine Anordnung, bei welcher das Arbeitsstück festliegt, während der Bohrer in einem besonderen Träger angebracht ist, der bestimmte Bewegungen auszuführen vermag und daher den Bohrer nach der Stelle bringen kann, wo das Bohrloch vorgezeichnet (angekörnt) ist. Da diese Bewegungen gewöhnlich aus einer Bogenbewegung und einer Radialbewegung bestehen, so nennt man diese Gattung von Bohrmaschinen Radialbohrmaschinen.

Als Typen von feststehenden Bohrmaschinen können die in Fig. 361 bis 363 dargestellten gelten, obwohl in Bezug auf die Einzelheiten eine Menge anderer Anordnungen auftreten¹).

In Fig. 361 ist eine kleine Handbohrmaschine für Metall dargestellt. Der Bohrer a sitzt in dem Bohrkopfe b der Bohrspindel c, die an zwei Stellen d, e gelagert ist und durch das Kegelrad r von einem Kegelrad s aus durch den, an dem Schwungrade S sitzenden Handgriff H in Bewegung gesetzt wird. Der Vorschub erfolgt durch die Schraube i, welche vermöge einer in der verlängerten Nabe des Handrades B sitzenden Mutter verschoben wird, die in dem Stücke o drehbar, aber an der Längen Verschiebung verhindert, gelagert ist. Damit sich die Bohrspindel i unabhängig von der Schraube b drehen, aber mit derselben auf- und niederbewegen kann, wird die Schraube mit einem ausgedrehten Halse versehen, der in eine Vertiefung der Spindel tritt und durch zwei Durchsteckstifte gehalten wird. Und damit die Spindel sich in dem Zahn- ³

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rade r unbehindert verschieben kann, hat dieselbe eine Längennut, in welche eine im Innern der Nabe sitzende Feder eingreift. Der Tisch T zur Aufnahme des Arbeitsstückes ist mit einem Parallelschraubstocke P einfachster Konstruktion ausgestattet, der in schwalbenschwanzartige Nuten t eingeschoben wird.

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Nach demselben Prinzip ist die in Fig. 362 und 363 in zwei Ansichten gezeichnete Bohrmaschine für Riemen betrieb und mit selbsttätigem, regulierbarem Vorschub ausgeführt. Die Bohrspindel a, die unten einen Kopf zur Aufnahme des Bohrers trägt, geht durch ein Rohr b, mit dem das Kegelrad 6 verbunden ist, und welches sich in den beiden Lagern d, d dreht und zwar von den Stufenscheiben S aus, vermittelst des Rädervorgeleges 1, 2, 3, 4 und des Kegelrades 5. Die Bohrspindel a besitzt zur Mitnahme durch das Rad 6 eine lange Nut, in welche ein Zapfen des Rohres b eingreift. Der Vorschub der Bohrspindel geschieht selbsttätig und zwar in folgender Weise.

Fig. 363.

Fig. 362.

Auf der verlängerten horizontalen Hauptwelle befinden sich die kleinen Stufen scheiben f und übertragen durch einen Riemen die Bewegung auf die Stufenscheiben g. Diese sitzen auf einer horizontalen Welle gh, welche am Ende h eine Schnecke trägt, die in das Schraubenrad i eingreift und somit die vertikale Welle k samt dem Stirnrade p in Bewegung setzt. Nun sitzt, wie die Nebenfigur im Querschnitte erkennen lässt, in dem Triebrohre b eine hohle Schraube, durch welche der dünne Schaft der Spindel a geht, und von der die letztere mit einer auf b aufgeschraubten kleinen Platte getragen wird. Auf dem oberen Ende der Schraube befindet sich ferner fest aufgeschraubt der Bügel o, durch den eine Druckschraube geht, die von der Hohlschraube aus den Druck auf die Bohrspindel überträgt, so dass Schraubenspindel und Bohrspindel derartig mit einander verbunden sind, dass beide zusammen auf- und niedergehen müssen, dass aber die Bohrspindel a sich in der Schraube ungehindert drehen kann. Die Mutter der Schraube liegt aber fest in dem Arme d des Gestelles, während das Stirnrad n von p getrieben und, durch einen Zahn und lange Nut mit der Schraube m in Verbindung gebracht, diese Schraube langsam dreht und deshalb niederschiebt.

Um nach Vollendung eines Loches den Bohrer aus demselben schnell herausziehen zu können, ist bei i auf der Welle k ein Handrad angebracht, welches von dem Arbeiter, mit Hilfe einer Kurbel h gedreht, die Welle k u. s. w. in entgegengesetzte Bewegung setzt, nachdem durch eine sehr einfache Ausrückvorrichtung die das Rad i treibende Schnecke ausgelöst ist.

Das Arbeitsstück wird gewöhnlich von dem Tische T getragen, dessen obere Platte P zur Befestigung desselben mit schwalbenschwanzförmigen Nuten und zur Einstellung desselben mit Prismenführung und Schraubenspindel r versehen ist. Zur Verstellung des Tisches in vertikaler Richtung ist derselbe ebenfalls an der Vorderseite c des Gestelles G mit Prismenführung und Zahnstangenhebung ausgestattet. Die letztere besteht aus einer Zahnstange bei c an der Vorderseite des Gestelles, an welcher der Tisch mit einem Triebe hängt, das auf einer Welle u sitzt, die durch Handrad t, Schnecke s und Schneckenrad v bewegt wird. — Um mit dieser Bohrmaschine Löcher auch in so hohen Arbeitsstücken bohren zu können, die selbst beim niedrigsten Stande des Tisches nicht auf denselben zu bringen sind, ist die bemerkenswerte Einrichtung getroffen, durch Entfernung des Tisches den Raum unter dem Bohrer vollständig frei zu machen. Zu diesem Zwecke dreht sich nämlich der Tisch um die Achse xx, welche durch zwei Drehlager gebildet wird, die seitwärts bei y, y an dem Schieber z sitzen, der die Prismenführung des Tisches an dem Gestelle G vermittelt. Wenn der Tisch sodann um diese Drehlager zur Seite geschoben ist, dient die Grundplatte B als Tisch, weshalb auch sie oft mit Aufspannvorrichtungen ausgestattet ist. — Mitunter ist diese Grundplatte sogar noch durchbrochen und unter derselben eine Vertiefung F im Fundamente angebracht, um Platz für noch höhere Arbeitsstücke zu gewinnen.

Eine neue viel in Aufnahme gekommene Bauart der Bohrmaschine (Hessenmüller) geht aus Fig. 364 und 365 hervor. Die Bohrspindel a erhält ihre

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Führung mit dem Kegelzahnrad c in dem Lager A und in der langen Büchse B und ihre Drehung von der Achse x mittelst Kegelzahnräder. Die Büchse B ist in dem Arme C zum Zwecke der Schaltung verschiebbar und durch ein in

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dem Hohlgestelle G an das Soil g angehängtes Gewicht ausbalanziert. Die Verschiebung der Büchse B erfolgt von der Stange f, welche von der Schnecke s der Welle x Drehung empfängt und mittelst eines Kegelradgetriebes und des Rädervorgeleges r auf eine Schnecke überträgt, die eine kurze Welle antreibt, auf welcher ein Zahnrad festsitzt, das in eine Zahnstange z der Büchse B eingreift. Vermittelst des Handrades e lässt sich diese Schnecke direkt bewegen und somit der Bohrer von Hand schalten, während das Handrad d zum Einstellen dient. Um den Bohrer in die geeignete Höhenlage zum Arbeitsstücke zu bringen, ist der ganze Arm C vor dem Gestelle G mittelst Zahnstange am Gestelle und Zahnrad im Arme C von dem Handkreuz e und einer Schneckenübersetzung verschiebbar gemacht. Der Aufspanntisch E liegt drehbar auf der Konsole K, welche längs des unteren Gestellteiles D mit Hilfe einer Zahnstange y sowie Schneckenübersetzung i und Handkreuz n verschoben und in die gewünschte Höhenlage gebracht werden kann. Der Antrieb der Hauptwelle x erfolgt von der vorteilhaft unten im Gestelle gelagerten festen Riemenscheibe F durch Stufenriemenscheiben T und S und zwar direkt mit eingerückter Kupplung k oder indirekt mit ausgerückter Kupplung k durch ein Rädervorgelege v, w um einen grösseren Geschwindigkeitswechsel zu ermöglichen. Die Handgriffe h und 1 dienen zum Ein- und Ausrücken der Kupplung k oder der ganzen Maschine durch Verschieben des Antriebriemens auf die Festscheibe F oder Leerscheibe L.

Die eben beschriebenen gewöhnlichen Bohrmaschinen sind in ihrer Anwendung insoferne beschränkt, als zwischen Gestell und Bohrer ein Abstand vorhanden ist, der die Entfernung der Löcher vom Rande des Arbeitsstückes auf eine geringe Grösse, nämlich etwa 500 bis 600 mm begrenzt. Um Löcher in grösserer Entfernung vom Rande des Arbeitsstückes bohren zu können, muss demnach die Ausladung der Bohrspindel vergrössert werden. — In der Regel sind jedoch in diesem Fall die Arbeitsstücke sehr schwer, weshalb man es oft vorzieht, nicht nur den Aufspanntisch ganz fortzulassen (weil das Arbeitsstück durch sein eigenes Gewicht genügend festliegt), sondern auch die Bohrmaschine so einzurichten, dass man den Bohrer nach jeder gewünschten Stelle des Arbeitsstückes bringen kann. Der Bohrer bedarf dazu ausser der Einstellungsbewegung in Bezug auf die Dicke des Arbeitsstückes, der Arbeits- und Schaltbewegung auch noch einer Bewegung in einer Horizontalebene. Diese letzte Bewegung wird ermöglicht durch Drehung des Bohrträgers um eine vertikale Achse und Verschiebung desselben von oder nach dieser Achse, also durch eine peripherische und radiale Bewegung. Wegen der letzteren heissen diese Bohrmaschinen Radial-Bohr-ma sch inen (Machine radiale, Radial drüling machine¹). Wesentlich sind dieselben vergrösserte und zum Betriehe für Elementarkraft geeignet gemachte Konstruktionen der bereits S. 333 erwähnten sogenannten Bohrmaschinen, wie die in Fig. 366 dargestellte Radial-Bohrmaschine gewöhnlicher Bauart erkennen lässt. —

Der Bohrer a sitzt in dem Kopf der Bohrspindel, welche durch die Hülse c geht. Diese Hülse befindet sich, in Lagern drehbar, an einem Schlitten A, der von dem starken Arme B getragen wird und auf demselben verschiebbar ist. — Da dieser Arm eine Ähnlichkeit mit dem Auslader eines ⁴

Krans, auch eines Flügels hat, so rührt hiervon auch der Name Kran- oder Flügelbohrmaschine, die Radialbewegung herbei. Der Arm B aber wird getragen von zwei Drehlagern D, D durch das Yertikalstück C. Vermöge der Drehung um die vertikale Achse DD wird die peripherische Verstellung des Bohrers bewirkt. Zur Herbeiführung der Vertikal Verschiebung endlich sind die Drehlager D, D an einem Vertikalschlitten E angebracht, der an der Vorderfläche des Gestelles G eine Prismenführung hat und mit Hilfe von Zahnstange, Trieb, Schneckenrad t mit Schnecke s und Handrad h verstellt und festgehalten wird. — Der Antrieb des Bohrers erfolgt durch die Hülse c mit Kegelrad 1,

2 und Stirnrad 3, das von der Welle e f umgedreht wird, die in dem Arme B gelagert ist und ihre Bewegung durch die Kegelräder 4 und 5, 6 und 7 von den Stufenscheiben S

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Fig. 366.

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Eine von der Radialbohrmaschine abgeleitete neue Anordnung⁵) ist aus zwei zu einem Gelenke vereinigten Teilen gebildet, die sich in der Weise bewegen lassen, dass der Bohrer bequem und schnell nach jeder Stelle des

Arbeitsstückes gebracht werden kann, ähnlich wie die Schleifscheibe einer später zu erwähnenden Gelenkschleifmaschine. Sie eignet sich besonders als Wandbohrmaschine und bewirkt die Übersetzungen durch Riemen statt Zahnräder.

Die Holzbohrmaschine¹) wird sehr oft zugleich als Stemmmaschine²) konstruiert, weshalb die bereits S. 276 beschriebene Stemmmaschine auch eine Holzbohrmaschine repräsentiert. Man hat bei dieser in Fig. 316 vor Augen geführten Maschine statt des Stemmeisens m nur einen Bohrer in den Stössel n einzusetzen, um sie in eine Bohrmaschine zu verwandeln, indem die Kegelräder r durch das Handrad h umgetrieben, eine Drehbewegung dieses Stössels erzeugen, während der Hebel H sodann durch Niederziehen den Vorschub bewirkt. Von diesen Handbohrmaschinen weichen die Elementarbohrmaschinen mit vertikaler Aufstellung ebenfalls im Prinzip nicht ab. — Sie besitzen auch vielfach statt eines Druckhebels H eine Schraubenspindel oder eine Zahnstange als Vorschuborgan, wie bei den grossen Metallbohrmaschinen, und werden diesen fast vollständig gleich. Ausserdem kommt bei ihnen sehr oft eine horizontale Lage und auch dann eine Vereinigung mit der Stemmaschine vor (horizontale Stemm- und Bohrmaschine), indem die Bohrspindel durch Kurbel mit Schubstange und ähnliche Anordnungen, wie sie bei der Bohrmaschine vorhanden sind, auch einer hin-und hergehenden Bewegung fähig gemacht wird. Dass diese Bohrmaschine durch Einsetzung eines entsprechenden Werkzeuges als Langlochbohrmaschine wirken kann, wenn man das Arbeitsstück an dem Werkzeuge vorbeiführt, wurde schon S. 323 näher erklärt.

Die im vorhergehenden beschriebenen Bohrmaschinen erleiden für manche besondere Zwecke vielfach Abweichungen von diesen gewöhnlichen Konstruktionen. So kann es zweckmässig sein, dieselben an der Wand der Werkstatt (Wandbohrmaschine) anzubringen oder an einer Tragsäule, einem Pfeiler, oder einer sonstigen Stütze. — Besonders beliebt sind die Wandbohrmaschinen, da sie wenig Raum bedürfen; man baut sie sowohl feststehend, als mit beweglichen Armen nach dem Prinzip der Radialbohrmaschinen. Eine feststehende Wandbohrmaschine ist in der Regel so angeordnet, wie Figur 367 erkennen lässt. Der Bohrapparat B sitzt vor einem Rahmen R, der mit der Wand durch Ankerschrauben verbunden ist. Der Antrieb des Bohrers erfolgt von der Transmission durch die feste Riemenscheibe r₂ vermittelst der Stufenscheiben Sj und S₂, sowie der Kegelräder n und k auf die S. 338 genau erklärte Weise. Der Vorschub wird nur durch die Hand bewirkt und zwar mit dem Handrade x, wie ebenfalls S. 338 beschrieben ist. Zur Aufnahme des Arbeitsstückes dient

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l) Exner, Werkzeuge etc — Wiebe, Skizzenbuch, 1869 Heft 4; 1872 Heft 6; 1873 Heft 2. — Zeitschr. d. V. d. Ing., 1857 S. 68; 1888 S. 1077; 1892 S. 1546; 1894 S. 664. — Prakt. Masch.-Konstr., 1877 S. 174, 223. — Dinglers Journ., 174, 97; 201. 92; 205, 95.— 2) Hütte, 1858 Taf. 22; 1867 Taf. 12; 1873 Taf. 5. — Richards, Wood-working machines, S. 241. — Prakt. Masch.-Konstr., 1869 S. 229. — Dinglers Journ. 168, 254; 179, 350 u. 329.

der Tisch T, welcher von einer starken Schraube t getragen wird, die ihrerseits mit der Mutter m auf dem Bocke F aufruht und durch Drehung der Mutter mittelst Arme höher und tiefer —, durch die Druckschraube y festgestellt wird. Ein Handhebel h h: rückt den Antrieb aus oder ein, je nachdem dadurch der Kiemenführer g den Riemen der Transmission auf die lose Rolle rx oder die feste r₂ schiebt. — Oft besteht das Gestell selbst aus einer runden Säule (Säulen boh rtnasch i ne), an welcher dann auch wohl zwei Bohrmaschinen an zwei gegenüberstehenden Seiten angebracht sind (Doppelte oder Duplex-Bohrmaschine¹). — Der Bohrtisch ruht in diesem Fall auch mitunter auf einem besonderen Gestelle unter dem Bohrer und wird durch eine vertikale Schraubenspindel gehoben und gesenkt. — Um gleichzeitig mehrere Löcher (4—16) bohren zu können, werden mehr-spindelige Bohrmaschinen (vier- bis sechszehn-spindelige) konstruiert. Die Bohrspindeln stehen dann vertikal nebeneinander, sind je nach der Stellung und Entfernung der Löcher zu einander verstellbar und erhalten ihren Antrieb gewöhnlich durch endlose Schnüre oder Riemen.

Anordnung einer mehrspindeligen Bohrmaschine geht aus Fig. 368 hervor, welche mit 4 Bohrspindeln s, s, s, s ausgestattet ist, die in einem Rahmen x x gelagert sind und ihre Umdrehung durch Riemenscheiben a, b, c, d erhalten, die von Riemenscheiben 1, 2, 3, 4 angetrieben werden, welche auf einer vertikalen Achse sitzen. Diese Achse trägt eine Riemenscheibe R, über die mittelst Leitrollen geführt ein Riemen läuft, der die Scheibe V umspannt, welche ihrerseits von Stufenscheiben auf der Welle W gedreht wird. Die Schaltung erfolgt durch Hebung des Tisches T, der in einer Prismenführung mittelst Zahnstange und Zahnrad Z von einem Handhebel H oder Fusstritt T bewegt wird. — Hierher gehört auch die drei-, vier-, sechsfache oder spindelige²) Bohrmaschine, bei der entweder nach Art der feststehenden Bohrmaschinen um eine Säule herum verteilt und feststehend, oder nach Art der Tangentialbohrmaschinen über einem langen Tische drei, vier oder sechs Bohrsupporte auf einem horizontalen Querbalken verschiebbar und so angeordnet sind, dass sie einen gemeinschaftlichen Antrieb haben. — Statt den Bohrer niederzuschieben, hat man auch wohl das Arbeitsstück z. B. durch hydraulischen Druck gehoben. — Beim Bohren in Material von ungleicher Härte kann der gewählte Vorschub leicht einen ungehörig grossen Widerstand erzeugen, der zum Verdrehen, Verlaufen oder Abbrechen des Bohrers führt. Um diesem auszuweichen, sind An-

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Fig. 368.

') Wiebe, Skizzenb., 1859 Heft 2 Taf. 5; 1870 Heft 69 Taf. 5. — Armengaud, Publ. ind., Bd. 2 Taf. 3. — 2) Wiebe, Skizzenb., 1860 Heft 7 Taf. 4. — Zeitschr. d. V. d. Ing., 1894 S. 1394, 1895 S. 900. — Prakt. Maseh.-Konstr., 1868 S. 236; 1885 S. 274. — Dinglers Journ. 204, 723; 256, 112; 259, 494; 279, 73.

Ordnungen ersonnen, welche entweder den Vorschub nach dem Widerstande regulieren oder auch die Maschine bei einem bestimmten Widerstande zum Stillstehen bringen. Die bemerkenswerteste von allen hierbei in Anwendung gekommenen Vorrichtungen ist die unter dem Namen Druckschaltung¹) bekannt gewordene. Sie beruht auf dem Prinzip, die Schaltbewegung durch Reibungsräder zu vermitteln, welche durch leicht regulierbaren Federdruck angepresst werden und infolgedessen bei Überschreitung eines bestimmten Arbeitsdruckes des Bohrers, z. B. auf harten Teilen, mehr oder weniger zu gleiten beginnen und die Schaltung bis auf den Stillstand verlangsamen.

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Fig. 369.

In vielen Fällen ist es erwünscht, mit der Bohrmaschine Bohrer für Löcher von verschiedenem Durchmesser, sowie andere Werkzeuge z. B. Senker, Reibahlen u. dgl. in schneller Reihenfolge zur Anwendung zu bringen. Um dabei ein unausgesetztes Umspannen des Werkzeuges zu ersparen, sind die sog. Revolverbohr köpfe⁶ 7) entstanden, welche aus runden Drehscheiben mit mehreren radial angebrachten Bohrspindeln zur Aufnahme dieser Werkzeuge bestehen und derart mit der Bohrmaschine verbunden sind, dass durch eine Drehung dieser Scheibe das betreffende Werkzeug mit der Antriebsvorrichtung gekuppelt und an die Arbeitsstelle gerückt werden kann. Eine Ausführung dieser Art (Quint) führt Fig. 369 vor Augen. Auf der Bohrsäule S befindet sich ein Kopf K zur Aufnahme einer rund abgedrehten, aber exzentrisch zu der Achse x sitzenden Büchse A und der Lager für die Achse x. Auf die Büchse A ist ein Gehäuse B gesteckt, das 6 radiale Spindeln ab mit Antriebskegeln c besitzt. Die Kegelscheibe d sitzt auf der Welle x, die Scheibe e auf einem Rohre y, das über x geschoben ist, so dass d und e mittelst der Kegelräder f und g von der Riemenscheibe R aus durch das Kegelrad z entgegengesetzt gedreht werden und die dazwischen geschobene Kegelscheibe c und damit die zugehörende Bohrspindel ab in Umdrehung setzen. Die exzentrische Lage von B bringt es mit sich, dass nur die nach unten gerichtete Spindelscheibe c zwischen e und d tritt und Drehung empfängt, so dass mit dem Wenden der Revolverscheibe zugleich die Kupplung erfolgt. Zum Festhalten des Werkzeugsträgers in der Arbeitslage dient ein Stift s, der vermittelst eines Fusstrittes durch die Stange t und einen Winkelhebel zurückgezogen wird, wenn die Revolverscheibe gedreht werden soll. Die Schaltbewegung erhält das Arbeitsstück durch Hebung des Aufspanntisches, der zu dem Zwecke an einer über eine Rolle laufenden, mit einem Fusstritte verbundenen Kette versehen ist. Der einstellbare Stift m begrenzt die Grösse der Schaltbewegung.

{Ui ■?, Die unverkennbare Ähnlichkeit der Bohrmaschine mit einer Fräsmaschine mit vertikaler Welle macht die vielfache Verwendung derselben zum Fräsen (Bohr- und Fräsmaschine³), sowie zum Langlochen (S. 323) erklärlich.

b) Ausbohrmaschin en [Machine a aleser, Alesoir, Boring machine]x). Die Ausbohrmaschinen, welche nur in der Metallverarbeitung Vorkommen, haben den Zweck, bereits beim Giessen, Schmieden u. s. w. gebildete cylindrische oder konische Löcher zu erweitern, um ihre Dimensionen auf die vorgeschriebenen Grössen zu bringen, oder ihre Wandungen genau und glatt auszubilden. In diesem Fall können weder Spitzbohrer oder gar Zentrumbohrer Anwendung finden, sondern nur solche Bohrer, deren Schneiden in der Cylinder- oder Kegelfläche der Löcher liegen. Sind dieselben klein, so stellt man sie aus einem Stücke her, die grösseren dahingegen bestehen aber stets aus mehreren Teilen, aus dem Bohrkopf (Manchon, Porte-lame, Cutter-head, Boring weel) mit einzusetzenden und auszuwechselnden Bohrschneiden (Bohrmesser, Lames, Burins, Cutters) und der Bohrwelle (Bohrspindel, Bohrstange, Arbre, Boring-bar, Cutter-bar), die den Bohrkopf in Umdrehung setzt.

Je nachdem das auszubohrende Loch durch das Arbeitsstück hindurchgeht, wie bei offenen Cylindern, oder nur an einem Ende offen ist, wie bei manchen Kanonen, Flinten etc., ist die Anwendung verschieden, indem bei den Maschinen zum Ausbohren durchgehender Öffnungen (Cylinderbohr-maschinen) das Werkzeug fast ausnahmslos sowohl die Arbeits- als die Schaltbewegung, die erstere durch Drehung mit der Bohrwelle, die zweite durch eine Längen Verschiebung in der Achsenrichtung der Bohrwelle, erhält.

Der Bohrkopf für die Aufnahme der Messer ist verschieden je nach dem Durchmesser des Cylinders. Für kleine Cylinder genügt es (Fig. 370 A) den Bohrmeissel b durch ein langes Loch der Bohrwelle a zu stecken und durch einen Keil c in gehörigem Abstande von der Achse festzukeilen. Solche Anordnungen sind jedoch deshalb verwerflich, weil der eine Meissei leicht eine Durchbiegung der Welle und somit ein unrundes Loch veranlasst, wenn nicht noch besondere Rundführungen angebracht sind, oder die Welle nicht sehr dick gemacht wird. —

Zwei diametral angebrachte Bohrmeissel sind daher nicht nur wirksamer, sondern gewähren auch mehr Sicherheit für eine richtige Rundung. Solche Meissei werden entweder auf die eben beschriebene Weise durch die Welle gesteckt — wenn der Lochdurchmesser klein ist Bohrkopf, der auf der Welle befestigt ist. Eine sehr empfehlenswerte Anordnung mit zwei Messern in einer Bohr welle zeigt Fig. 370 B. Die zwei Messer a und b sind mit einem Schwalbenschwänze in einander geschoben und durch einen eingesteckten Keil auf bestimmte Entfernung (Lochdurchmesser) adjustiert. So neben einander liegend werden sie durch das lange Loch der Welle d gesteckt und vermittelst eines Keiles derart befestigt, dass sie eine geringe Beweglichkeit behalten, wodurch das gleichraässige Angreifen beider Schneiden gesichert und das Durchbiegen der Welle verhindert werden soll. Solche

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Messer können in Löchern bis zu 200 mm Durchmesser noch Verwendung linden, wo dann aber die Bohrwelle schon 100 mm Durchmesser haben muss.

Überschreitet der Lochdurchmesser diese Grösse, so ist ein besonderer Bohrkopf notwendig. Derselbe besteht aus einer gewöhnlich runden, mitunter sternförmigen Scheibe aus Gusseisen, in welche die Messer radial eingeschoben und durch Keile oder Schrauben adjustiert und befestigt werden. Fig. 370 C zeigt einen Bohrkopf mit Schraubenadjustierung und Schraubenbefestigung, Fig. 370 D einen solchen mit Keiladjustierung und Schraubenbefestigung. Man sieht bei m das Bohrmesser aus dem Kranze a des Kopfes K heraustreten und vorgeschoben, sowie am Zurückschieben verhindert durch die Schraube c oder den Keil c und gegen das Herausfallen durch die Druckschrauben s geschützt. Die Nachstellung und Einstellung kann hierdurch schnell und sehr genau aus-geführt werden. Die Zahl der Messer in einem Bohrkopf ist verschieden und liegt zwischen 2 und 6, beträgt mitunter aber auch 1 und 8. Zwischen den Schneiden an dem Rande des Bohrkopfes bringt man oft Führungsstücke aus Stahl oder hartem Holze an, welche genau in dem Bohrkreise liegen und in vorzüglicher Weise das Rundbohren sichern.

Die Arbeitsbewegung erhält der Kopf durch die Welle, die in der Regel durch Rädervorgelege, seltener durch Schraubenrad und Schnecke angetrieben wird. — Die Schaltbewegung erfolgt auf zweierlei Art: erstens dadurch, dass sich die Bohrwelle mit dem darauf festgekeilten Bohrkopfe in der Achsenrichtung, oder zweitens, dass sich der Bohrkopf auf der Welle und unabhängig von deren Drehung verschiebt.

Die erste Anordnung verlangt eine sehr lange Bohrwelle, da dieselbe, um an zwei Stellen gelagert werden zu können, nicht nur bei Beginn des Bohrens durch den Cylinder reichen, sondern auch noch ein gleich langes, freies Ende zum Durchschieben besitzen muss. Sie wird daher nur noch selten bei kleinen Maschinen angewendet. Zum Vorschieben dient entweder eine Schraube oder eine Zahnstange, welche eine Verlängerung der Welle bildet und durch Mutter oder Trieb bewegt wird.

Bei der zweiten Methode dahingegen wird die Bohrwelle kurz (nicht länger als der Cylinder samt dem Stücke für die Lagerung und Aufnahme des Umtriebsmechanismus). Zur Hervorbringung der Achsenbewegung des Bohrkopfes wird in der Regel (Fig. 370 E) eine hohle aufgeschlitzte, oder an einer Seite tief eingenutete, also U förmige Welle a angewendet, in deren Innerem eine Schraube c liegt, welche durch einen an der Nabe des Bohrkopfes b sitzenden Zapfen m geht, der ein Muttergewinde enthält, so dass die hohle Welle die Arbeitsbewegung und die Schraube die Schaltbewegung veranlasst , was entweder durch ein Stillhalten der Schraube oder durch eine Drehung derselben geschehen kann, deren Winkelgeschwindigkeit von derjenigen der Welle abweicht je nach der Steigung der Schraube, der relativen Bewegungsrichtung zwischen Schraube und Welle und je nach der Grösse des Vorschubs, der wieder von dem Material des Arbeitsstückes, von der Anzahl der Schneiden u. s. w. abhängt. — Wird die Schraube festgehalten, so verschiebt sich der Kopf auf der Welle um die Ganghöhe h der Schraube. Macht die Schraube jedoch während einer Umdrehung der Welle n Umdrehungen, der Welle entgegengesetzt, so ist der Vorschub allgemein

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wo n sowohl ein unechter als echter Bruch sein kann. Ist die Bewegung beider aber gleichgerichtet, so wird der Vorschub

also wird allgemein

s = h — n h s = (l ± n)h.

Ist demnach z. B. h=10 mm und soll s=l mm sein, so wird l=(l±n)10= 10 ± n . 10. n — + -9—

folglich

Der Cylinder, welcher ausgebohrt werden soll, muss während des Bohrens durchaus fest und zentrisch zu der Bohrwelle gehalten werden. — Je nachdem derselbe übrigens in seiner späteren Verwendung eine vertikale oder horizontale Lage bekommt, ist er gewöhnlich auch stehend oder liegend auszubohren, damit die, namentlich bei grossen Cylindern unvermeidliche Senkung, also Verkürzung des vertikalen und Verlängerung des horizontalen Durchmessers beim Liegen desselben schon durch das Bohren ausgeglichen wird. Danach aber muss auch die Cylinderbohrmaschine eine vertikale oder horizontale, und die Auf-. spann Vorrichtung für den Cylinder verschieden sein. — Weil übrigens bei dickwandigen Cylindern, oder solchen von geringerem Durchmesser, wie z. B. bei den gewöhnlichen Dampfmaschinen-Cylindern, in der horizontalen Lage eine Senkung nicht zu befürchten ist, so kann es hierbei gleichgültig sein, ob sie stehend oder liegend gebohrt werden. —

Die vertikale Cylinderbohrmaschine erhält gewöhnlich als Aufspannvorrichtung eine starke gusseiserne Grundplatte mit drei oder vier Kloben, welche schraubstockartig den Flantsch des Cylinders fassen. — Bei den horizontalen dahingegen ist zum Aufspannen ein Tisch vorhanden, welcher den Aufspanntischen der Hobelmaschinen ähnlich, durchbrochen oder (wenn auch selten) mit Nuten versehen ist, die zur Aufnahme ambulanter Teile dienen, welche die Befestigung mit dem Tische vermitteln.

Letztere Aufspannböcke sind zwar verschieden angeordnet, aber stets so, dass sich das Arbeitsstück leicht zentrieren lässt. Gewöhnlich bestehen sie entweder aus zwei Schlitten, deren obere Kanten, auf welchen der Cylinder liegt, nach der Mitte des Tisches abfallen, also zwei entgegengesetzte schiefe Ebenen bilden und als Keile zur Wirkung kommen, indem sie vorwärts geschoben den Cylinder heben und rückwärts geschoben denselben senken. Zwei starke über den Cylinder gelegte Bandeisen oder Ketten, welche durch Zugschrauben an den Böcken befestigt sind, legen den Cylinder dann zentrisch fest. Oft werden die Aufspannböcke von starken gusseisernen Ringen mit radial gestellten Schrauben gebildet, zwischen welchen der Cylinder eingespannt wird, und die dadurch eine Ähnlichkeit mit dem Schraubenfutter einer Drehbank haben. Auch runde, aufrecht stehende Platten mit radialen Schlitzen, in welchen Kolben sich verschieben, die den Cylinder zentrisch an den Deckelflantschen fassen (ähnlich den Planscheiben grosser Drehbänke) werden als Aufspannböcke gebraucht.

Die in Fig. 371 und 372 in einem Längen- und einem Querschnitte dargestellte horizontale Cylinderbohrmaschine mag zur näheren Erläuterung des Vorhergehenden dienen. Die Bohrwelle a ist hohl und der Länge nach aufgeschlitzt, so dass der Ansatz c des Bohrkopfes b in dieselbe eingeschoben werden kann. Sie findet an den zwei Stellen d d in Böcken B ihre Lagerung und ist zunächst mit einem Stirnrade A versehen, welches durch das Trieb C in Umdrehung versetzt wird. In der Bohrwelle liegt nun, xinabhängig von derselben drehbar, die Schraube ss, mit einem langen Halse bei f aus dem Ende der Bohrwelle heraustretend. Hier nimmt die Schraube ein Stirnrad f auf, welches mit g in Eingriff steht. Das Stirnrad g endlich sitzt mit dem Rade h auf einer kurzen Tragachse, das nun von der Bohrwelle s aus durch das Rad i in Bewegung gesetzt wird. — Der auszubohrende Cylinder L wird zwischen den beiden Lagerböcken B mit Hilfe zweier Aufspannböcke H befestigt. Diese Böcke bestehen aus zwei Teilen; dem unteren Teile M, welcher durch die Befestigungsschrauben uuu mit der gusseisernen Bodenplatte PP fest verbunden ist, und dem oberen Teile H, der zum Einbringen des Cylinders L abnehmbar und mit dem unteren Teile M durch die Schrauben tt zu vereinigen ist. Durch die Wand der ringförmigen Böcke gehen sodann vier Stellschrauben NNNN, die den Cylinder nicht nur bequem zentrieren, sondern auch besonders gut festlegen lassen. — Um den Cylinder in die Bohrmaschine bringen zu können, muss die Bohrspindel a herausgenommen werden, worauf bei der Konstruktion Rücksicht zu nehmen ist.

Da die vertikalen Bohrmaschinen viel weniger gebraucht werden als die horizontalen, weil sie sowohl für die Betriebs- als Stabilitätsverhältnisse gegen

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Fig. 372.

Fig. 371.

die letzteren im Nachteile sind, so kann hier eine eingehende Beschreibung einer Vertikalbohrmaschine um so mehr wegfallen, als dieselben sich in den wesentlichen Teilen von den horizontalen nicht unterscheiden. Es mag nur noch dazu bemerkt werden, dass bei ihnen der Bohrkopf niemals auf der Welle festsitzt, sondern sich stets längs derselben verschiebt, wie bei der eben beschriebenen, horizontalen Cylinderbohi’maschine.

Zum Ausbohren solcher konischer Löcher, die sich nach der Austrittsöffnung erweitern (z. B. in Hähnen) müssen die Bohrmeissel, in Kegelflächen stehen und mindestens so lang sein, als das Loch tief ist, wenn sie nicht längs einer Linie verschoben werden, die um den halben Kegelwinkel gegen die Bohrspindel geneigt ist¹). Da mit einer solchen Verschiebung übrigens auch Höhlungen ausgebohrt werden können, welche sich nach innen erweitern, so verdienen hierauf beruhende Konstruktionen alle Beachtung. In der einfachsten Form besteht eine solche aus einem schief gegen die Achse liegenden Rohre, welches an den zwei gegenüber liegenden, geneigten, parallelen Seiten geschlitzt ist und einen Meissei, nach Art des Fig. 370 A dargestellten, aufnimmt, der durch die Schlitze geht und während der Umdrehung der Bohrspindel eine Verschiebung in der Richtung der letzteren unter zwangläufiger Führung an dem Rohre erhält.

Diejenigen Ausbohrmaschinen, welche die Wandungen solcher Öffnungen bearbeiten sollen, die an einem Ende geschlossen sind, bestehen lediglich aus einer Bohrspindel, an deren freiem Ende das Bohrwerkzeug sitzt, und die mindestens so lang ist, als das auszubohrende Loch. Das Bohrwerkzeug besteht oft der sicheren Führung wegen aus einem Halbcylinder (Halbrunder Bohrer) mit zwei Schneiden, wovon stets nur die eine in einer Drehrichtung angreift, mitunter auch nur aus einem viereckigen Kloben (z. B. beim Ausbohren der Gewehrläufe, Flintenbohrmaschine)⁸ 9). Bei diesen Maschinen kommen sehr verschiedene Anordnungen sowohl bezüglich ihrer Aufstellung als der Verteilung der Haupt- und Schaltbewegung vor. Entweder hat die Bohr-

Spindel eine vertikale oder horizontale Aufstellung, welche letztere im allgemeinen wegen ihrer grösseren Stabilität den Vorzug verdient. — Sehr oft bekommt nicht nur das Arbeitsstück die Hauptbewegung, wird also um die Achse gedreht, sondern auch die Schaltbewegung z. B. bei den vertikalen Bohrmaschinen dadurch, dass die Bohrspindel, vertikal mit dem Bohrer nach oben, still steht und dass das Arbeitsstück (Kanone) sich dreht und senkt. (Hierbei entsteht der Vorteil, dass die Späne sich ohne weiteres aus dem Bohrloche entfernen.) Bei den horizontalen Ausbohrmaschinen dieser Art erhält gewöhnlich der Bohrer die Hauptbewegung und das Arbeitsstück die Schaltbewegung, indem letzteres auf einem Schlitten liegend dem Bohrer durch die Hand vermittelst eines Hebels, oder selbstthätig durch ein Gewicht, eine Schraube, oder eine Zahnstange mit Trieb zugeführt wird. — Um horizontale Ausbohrmaschine für zahlreiche Arbeiten geschickt zu machen, versieht man sie oft zwischen den Lagerböcken mit drehbaren Aufspanntischen nach Art der Stossmaschinen (Fig. S. 274).

Was die Geschwindigkeit der Hauptbewegung anbetrifft, mit welcher die Bohrmaschinenbohrer arbeiten, so richtet diese sich nicht nur nach dem Material, nach der Art des Bohrens (ob aus dem Vollen oder zum Ausbohren), sondern auch nach dem Lochdurchmesser, indem die Geschwindigkeit zur Vermeidung von Erzitterungen eine gewisse Grösse nicht überschreiten soll. —

Für Lochbohrmaschinen kann daher die Geschwindigkeit stets grösser sein als für Ausbohrmaschinen.

Den ersteren giebt man zum Bohren in Hartguss Stahl

grauem Gusseisen Schmiedeisen

Für Ausbohrmaschinen dahingegen beträgt die Geschwindigkeit auf Hartguss Stahl

Holz

6— 12 mm in der Sekunde

Gusseisen Schmiedeisen Messing und Bronze

Hierbei ist jedoch zu bemerken, dass die Holzbohrer scharfschneidig sind, und die Späne gut auswerfen 1000—5000 mm Geschwindigkeit besitzen.

Die Grösse der Schaltbewegung, welche also bei den Bohrmaschinen einen kontinuierlichen Vorschub veranlasst, richtet sich namentlich nach dem Material, dann aber auch nach der Gattung des Bohrers. — Beim Bohren aus dem Vollen auf Metall beträgt der Vorschub durchschnittlich 0,1 bis 0,5 mm für eine Umdrehung des Bohrers, bei Holz etwa 0,25 bis 1,0 mm. Beim Ausbohren kann man dahingegen die Vorschubgeschwindigkeit zu 0,25

60

90-120    „    „

wenn sie sehr in weichem Holze wohl

bis 1,0 mm oder gleich

2500

der Peripheriegeschwindigkeit nehmen.

Der Arbeitsverbrauch N der Bohrmaschinen in Pferdestärken setzt sich ebenfalls aus der Leergaugsarbeit Nx und der Arbeitsgangsarbeit N₂ zusammen, indem stattfindet

N = Nj -f- N₂.

Die Arbeit nach N₂ ist nach Hartig proportional dem Volumen V der (stündlich) abgehobenen Späne und dem spezifischen Arbeitswerte o, der den Betrag an Arbeit in der Stunde bedeutet. Sonach ist die allgemeine Formel

N = N₁-f a V.

Nun ist ferner, nach Hartig, bei Metall-Vollbohrmaschinen unter Anwendung eines Spitzbohrers für

^ . . 0,001 Gusseisen a = 0,001 -|---j—

0,040

Schmiedeisen a = 0,001

wenn d den Lochdurchmesser in Millimetern darstellt und V nach Kubikcenti-metern bestimmt wird.

Für Bohren in Fichtenholz ist a = 7,6 |

„ Weissbuche ist a == 21,0 -J-

Für Bohren in Erlenholz

_ , 2170 ist ct — 28,8 —(—    ■ —,

2280

wenn d der Lochdurchmesser in Millimetern und V das stündlich abgebohrte Holzquantum in Kubikmetern bedeutet.

Für Cylinderbohrmaschinen ist es zweckmässiger, statt des Volumens das Gewicht © der abgenommenen Späne in Kilogrammen pro Stunde in die Formel einzusetzen, weshalb dann wird

N = N, -f-a©.

Für Gusseisen hat Hartig sodann herausgefunden

0 13

a = 0,034 -|---— Pferdestärken,

wenn f den Spanquerschnitt in Quadratmillimetern bedeutet. —

I. Drehbank und Drehstuhl¹).

Bei näherer Betrachtung der in den vorstehenden Kapiteln erörterten Werkzeuge, Werkzeugmaschinen und Arbeitsprozesse ist bald zu erkennen, dass dieselben nur in einem sehr geringen Grade geeignet sind, diejenigen Formen zu erzeugen, welche Rotationskörpern angehören und gewöhnlich rund genannt werden. — Durch Giessen, Walzen, Ziehen, Pressen, Gesenkschmieden und Hobeln kann zwar die Ausbildung der Rotationskörper in beschränkter Weise stattfinden. Zunächst ist aber das Giessen auf eine geringe Anzahl von Metallen beschränkt (S. 76), das Walzen, Ziehen, Pressen kann allein angewendet werden bei den dehnbaren Metallen (S. 138),und zur Erzeugung einfacher (cylindrischer) Formen (Rundstäbe, Draht); das Gesenk- oder Fagonschmieden ist wTohl zur Hervorbringung von Rotationskörpern mit krummer Erzeugungslinie geeignet, wenn keine Unterschneidungen daran Vorkommen, aber auch nur bei Schmiedeisen, Stahl und Kupfer. Das Hobeln allein dehnt sich in seiner Anwendung zwar auf sämtliche Materialien (Metalle und Holz) aus, aber das Produkt desselben kann nur aus Rotationskörpern mit gerader Erzeugungslinie bestehen (Cylinder, Kegel u. s. w.).

273, 529; 279, 122; 288, 141; 284, 6; 285, 158; 288, 8, 33; 294, 57, 81.

Ganz abgesehen nun davon, dass die oben erwähnten Methoden zur Herstellung von Rotationskörpern an und für sich höchst unzureichend sind, weil zahllose Gegenstände dieser Art dadurch nicht hervorgebracht werden können, so erfordert ausserdem fast jeder nach ihnen hergestellte Rotationskörper — teils um denselben auf genau erforderliche Dimensionen zu bringen, teils um die z. B. vom Giessen, Schmieden u. s. w. herrührenden, rauhen und unsauberen Oberflächen glatt und sauber zu machen, — eine Nacharbeit, welche ebenfalls besondere Werkzeuge und Mittel fordert, da sie mit den beschriebenen noch viel weniger ausgeführt werden kann.

Das Mittel, Rotationskörper mit Hilfe schneidender Werkzeuge hervorzubringen, besteht einfach darin: von einem mehr oder weniger vorgebildeten Arbeitsstücke dasjenige Material durch Abschälen zu entfernen, welches die herzustellende Form einhüllt. Das Mittel ist demnach für jedes Material und alle Formen anwendbar, wenn zwischen der Achse des Rotationskörpers und der Bewegung des schneidenden Werkzeuges diejenige Beziehung hergestellt werden kann, welche gestattet, dass das Werkzeug im Laufe der Arbeit alle Punkte der Oberfläche des Arbeitsstückes berührt.

Eine solche Berührung lässt sich auf viererlei Weise herbeiführen.

Erstens. Das Werkstück, welches die Gestalt eines Rotationskörpers erhalten soll, wird um eine festgelegte Achse in Umdrehung gesetzt, und das auf Schnitt gestellte Werkzeug in der vorschriftsmässigen, festen oder veränderlichen Entfernung von dieser Achse nach der zur Erzeugung des Rotationskörpers erforderlichen Leitlinie geführt: „Es erhält dann das Werkstück die Hauptbewegung und das Werkzeug die Schaltbewegung“.

Zweitens. Das Werkzeug kann um die Achse des festliegenden Werkstückes herum- und längs derselben nach der Leitlinie hingeführt werden: „In diesem Fall erhält das Werkzeug Haupt- und Schaltbewegung“.

Drittens. Das Werkzeug wird im Kreise um die Achse des Arbeitsstückes herumgeführt und das Arbeitsstück in der Achsenrichtung verschoben: „Das Werkzeug erhält die Haupt- und das Arbeitsstück die Schaltbewegung“.

Viertens. Das Werkzeug liegt still, das Arbeitsstück dreht sich an der Werkzeugschneide vorbei und rückt in der Achsenrichtung vor: „Das Arbeitsstück erhält Haupt- und Schaltbewegung“.

Wenn auch sämtliche vier Bewegungsbeziehungen zwischen Werkzeug und Arbeitsstück in Wirklichkeit für einzelne Zwecke Anwendung finden, so ist doch der erste Fall der allgemeinste, weil derselbe mit den verhältnismässig einfachsten Mitteln in erschöpfender Weise die in Rede stehende Aufgabe löst, während die drei anderen Fälle zwar für besondere Zwecke zu sehr einfachen, für eine allgemeine Verwendung aber zu sehr komplizierten Konstruktionen führen. — Es mag daher hier zunächst der erste Fall einer ausführlichen Darlegung unterworfen werden.

Das Arbeitsstück soll die Arbeitsbewegung (Drehung), das Werkzeug die Schaltbewegung erhalten. Also findet während der Drehung des Arbeitsstückes die damit vorzunehmende Formänderung oder Formausbildung statt: deshalb heisst die ganze Operation das Drehen (Drechseln, Tourner, Turning).

Je nach der Bewegung des Werkzeuges zu der Achse des Drehkörpers und nach seiner Lage zu dem Körper ist aber der Erfolg des Drehens und die Benennung des Vorganges verschieden.

Bewegt sich das Werkzeug an der Aussen fläche des Arbeitsstückes in der Achsenrichtung desselben, wenn auch nicht damit parallel, so wird der

Vorgang das Abdrehen oder Runddrehen genannt (Cylinder, Kegel, Kugel, Knöpfe etc.).

Bewegt sich das Werkzeug dahingegen in derselben Richtung, aber an der Innenfläche eines Hohlkörpers, um eine Höhlung auszuarbeiten, so heisst die Operation das Ausdrehen.

Bewegt sich das Werkzeug aber in einer Ebene, die rechtwinklig zur Arbeitsachse steht, so wird an der Endfläche des Arbeitsstückes eine Ebene gebildet, weshalb man diesen Vorgang mit Plan drehen bezeichnet.

Ist endlich die Bewegung zwischen Werkzeug und Arbeitsstück in der Art angeordnet, dass sich während einer Umdrehung des letzteren der Abstand des Werkzeuges von der Drehachse ändert, so muss die Querschnittsgrenzlinie von der Kreislinie abweichen. Für diesen Vorgang ist die allgemeine Benennung Passigdrehen eingeführt.

Die Vorrichtung, welche alle diejenigen Teile zusammenfasst, die zur Hervorbringung der zum Drehen erforderlichen Bewegungen dienen, hat im allgemeinen den Namen Drehbank (Drechselbank, Tour, Lathe, Turning-lathe) erhalten. Für die kleinen Arbeiten, des Uhrmachers etc., gewinnt die* selbe eine einfachere Form und heisst dann Drehstuhl. — Ein veraltetes Gerät ist die nur noch bei Holzdrechslern selten vorkommende Wippe.

An der Drehbank sind wesentlich zwei, entweder für sich bestehende oder mit einander verbundene, also von einander abhängig gemachte Oigane notwendig: das eine zur Bewegung des Arbeitsstückes, das andere zur Bewegung des Werkzeuges.

Das Arbeitsstück muss insofern stets eine zwangläufige Bewegung ausführen, als es erforderlich ist, seine geometrische Achse mit der Drehachse zusammenfallen zu lassen, weil nur unter dieser Voraussetzung das Arbeitsstück, in Drehung versetzt, rundläuft. Zunächst liegt also die Aufgabe vor, die Achse des Körpers festzulegen und dann die Drehung um diese Achse zu bewerkstelligen.

Das Festlegen und Anzeichnen der Achse geschieht dadurch, dass man an den Endflächen des Arbeitsstückes die Endpunkte der Achse mit Hilfe der S 72 beschriebenen Werkzeuge bestimmt und dann an diesen Stellen durch Einschlagen eines Körners oder durch Einbohren konische Grübchen herstellt, deren Spitzen die Endpunkte der Achse bilden. Diese Vorbereitung heisst Zentrieren (Körnen, Centrer, Centreing) und wird bei schweren und grossen Arbeitsstücken durch mechanische Vorrichtungen [Zentriermaschin e, Machine ä centrer, Centreing machine'i] bewerkstelligt.

Mit solchen konischen Vertiefungen kann nun das Arbeitsstück nicht nur leicht in Bezug auf seine geometrische Achse festgelegt, sondern auch getragen und um diese Achse in zwangläufige Drehung gesetzt werden. Zu dem Zwecke ist nur erforderlich, das Arbeitsstück mit diesen Grübchen auf konische Körper zu schieben, welche gehörig tragfähig sind, und sodann mit einem Organ in Verbindung zu bringen, das die Rotation herbeiführt. — Liegen die Tragspitzen hierbei unwandelbar fest, so bieten sie offenbar auch die grösste Gewähr für die Unwandelbarkeit der Drehachse, also auch für das vollkommene Rundlaufen des Arbeitsstückes, aus welchem Grunde diese Anordnung der toten oder festen Spitzen (Pointes fixes, Pointes mortes, Dead Centers) in allen den Fällen zweckmässig Anwendung findet, wo es sich um die grösste Vollkommenheit der Arbeit handelt. — Dass in dem Fall, wo das Arbeitsstück an beiden

l) Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 82 u. 261; 1873 S. 276. — Dinglers Journ. 245, 140; 262, 110; 268, 409; 271, 2t0; 280, 8; 284, 463; 286, 177.

Mancherlei Rücksichten auf die Beschaffenheit des Arbeitsstückes, auf sein Gewicht, auf die Umständlichkeit, dasselbe zwischen festen Spitzen in Umdrehung zu bringen u. s. w., haben es zweckmässig erscheinen lassen, in den meisten Fällen nur die eine Spitze festzulegen und die andere mit einer sich drehenden Achse in Verbindung zu setzen, welche bei ihrer Drehung das Arbeitsstück mitnimmt. Diese drehende Achse der Drehbank bildet die Drehbankspindel (Laufspindel, Spindel, Arbre, Mandrü), während die mit Spitzen überhaupt versehene Drehbank Spitzenrehbank (Tour ä pointes, Center lathe) beisst. — Noch andere Zweckmässigkeitsgründe endlich haben dazu geführt, die Spitze an der Spindel ganz wegzulassen und nur die zweite feste Spitze beizubehalten oder endlich sogar beide Spitzen zu beseitigen. Je weiter man sich aber in dieser Beziehung von der Anordnung der festen Spitzen entfernt, um so unsicherer wird die Festlegung und Beibehaltung der Drehachse uud um so weniger wird die Drehbank zu genauer Arbeit geeignet. — Danach hat man zunächst zwei Gattungen von Drehbänken zu unterscheiden: Drehbank ohne Spindel und Drehbank mit Spindel.

Enden statt der Grübchen Spitzen hat und mit diesen Spitzen in entsprechende Grübchen geschoben wird, sich im Prinzip Nichts ändert, bedarf nur der Andeutung.

Das Werkzeug (Ouiil ä tourner, Tnrniny tool), welches auf der Drehbank zur Verwendung kommt [Drehstahl¹⁰), Drehmeissei, Dreheisen, Drehröhre] ist zunächst nach den allgemeinen Regeln, welche S. 222 etc. abgeleitet sind, zu konstruieren, also mit Zuschärfungswinkeln auszustatten und unter Anstellungswinkeln an das Arbeitsstück zu setzen, welche der jedesmaligen Beschaffenheit des Arbeitsmaterials u. s. w. entsprechen. Zum Gebrauch auf Metall ist der Zuschärfungswinkel gewöhnlich 60 bis 70 Grad, geht aber bis 40 Grad herunter und bis 90 hinauf. Der Anstellungswinkel hat hier gewöhnlich eine Grösse von 3—4 Grad, steigt aber auch auf 15. Die zweckmässigste Grösse bezüglich des Kraftverbrauches soll sein:

¹

Polyt. Zentr., 1869 S. 1005. — 2) Dinglers Journ. 24, 358; 193, 406. — Polyt. Zentr., 1838 S. 102; 1839 S. 193; 1851 S. 60. — 3) Prakt. Masch.-Konstr., 1869 S. 141; 1871 S. 130. — Dinglers Journ., 187, 287; 243, 293; 253, 190.

²

) Zeitschr. d. V. d. Ing., 1871 S. 402. — Organ für Eisenbahnwesen, 1869 S. 128. — Prakt. Masch.-Konstr., 1871 S. 192; 1874 S. 176. - Polyt. Zentr., 1842 S. 390; 1847 S. 1465; 1850 S. 1093; 1852 S. 804 u. 986; 1856 S. 329; 1859 S. 1122; 1864 S. 366: 1865 S. 627; 1867 S. 368; 1868 S. 869; 1871 S. 708; 1875 S. 1374. — Dinglers Journ. 132, 252; 171, 344; 176, 178; 189, 365; 190, 84; 214, 102; 218, 22; 244, 301; 248, 407 249, 75, 185; 251, 11; 252, 271; 267, 141; 268, 95; 281, 277.

³

Hütte, 1860 Taf. 20; 1866 Taf. 14; 1868 Taf. 22; 1870 Taf.

Skizzenb., Heft 2 Taf. 5; Heft 11 Taf. 6; Heft 44 Taf. 1 u. 2. — Zeitschr.

1886 S. 558; 1888 S. 967; 1891 S. 413; 1892 S. 637, 1458; 1893 S. 471, 1498; 1896 S. 1238. — Prakt. Masch.-Konstr., 1868 S. 163 u. 314; 1870 S 34 u. 150; 1872 S. 69 u. 211; 1873 S 138; 1874 S. 95. 118, 291, 370; 1877 S. 1; 1878 S. 369; 1879 S. 80; 1881 S. 46. — Dinglers Journ. 127, 31; 192, 447; 209, 251; 216, 14; 232, 114; 236, 464; 248, 268; 249, 287; 262. 395; 268, 20; 270, 398, 438; 273, 69, 533; 275, 581; 278, 529; 289, 123, 145, 220.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁴

Hütte, 1856 Taf. 15; 1863 Taf. 23. — Zeitsehr. d. V. d. Ing., 1857 S. 213; 1873 S. 469; 1882 S. 99; 1892 S. 1374. — Armengaud, Publ. ind., Bd. 7 S. 365; Bd. 16 S. 30 u. 401; Bd. 17 S. 65; Bd. 18 S. 7; Bd. 19 S. 261. — Prakt. Masch.-Konstr., 1875 S. 321; 1878 S. 369; 1883 S. 16 u. 115. — Dinglers Journ. 169, 172; 215, 28; 227, 236; 228, 492; 230, 116; 231, 104; 237, 270; 240, 77; 256, 434; 264, 597; 266, 583; 273, 69; 278, 529; 282, 56.

⁵

Prakt. Masch.-Konstr., 1883 S. 16.

⁶

Dinglers Joum. 249, 287. — ⁷) Zeitsclir. d. V. d. Ing., 1892 S. 1260. — 3) Zeitschr.

⁷

d. V. d. Ing., 1895 S. 984; 1896 S. 1261, 1334.

⁸

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1869 S. 85. — Dinglers Journ. 198, 10; 218, 459. —

⁹

0 Dinglers Journ. 288, 145.

¹⁰

Zeitschr. d. Y. d. IDg. 1865 S. 622; 1866 S. 197; 1877 S. 411; 1891 S. 1241, 1419; 1892 S. 1285. — Dinglers Journ. 187, 285; 188, 289; 193, 444; 194, 192; 281, 414; 261, 457; 267, 251; 268, 187.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

für Scbmiedeisen ein Zuschärfungswinkel von 51 ⁰ und ein Anstellungswinkel von 3°,

für Gusseisen ein Zuschärfungswinkel von 51° und ein Anstellungswinkel von 4°,

für Bronze ein Zuschärfungswinkel von 66⁰ und ein Anstellungswinkel von 3°,

da bei diesen Winkeln der Verbrauch an Arbeit für das Abheben einer Ge

Zum Abdrehen eines Holzstückes

wichtseinheit Späne am kleinsten wird. Andererseits sollen aber diese Winkel das Werkzeug zu sehr abnutzen, so dass es sich auch hier empfiehlt, einen reduzierten Winkel S. 229 anzuwenden, ist der Zuschärfungswinkel sehr klein (20 bis 30 Grad) und der Anstellungswinkel sehr gross (15 bis 20 Grad).

Höchst mannigfaltig ist jedoch der Drehmeissei in seiner Form, um für die grosse Verschiedenheit der Aufgaben geeignet zu sein, welche der Drehbank zufallen. — Die gewöhnlichsten und am häufigsten gebrauchten Drehstähle sind der Schrotstahl, der Spitzstahl und der Schlichtstahl.

Der Schrotstahl (Gouge, Round tool) des Metallarbeiters ist ein Meissei mit runder bogenförmiger Schneide, wie aus Fig. 278C S. 230 zu erkennen ist. — Der Spitz stahl (Grain d’orge, Point tool) auf Metall ist bezüglich

23

seiner Schneide so beschaffen, wie Fig. 278B S. 230 zeigt, da er eine durch drei Seiten gebildete Spitze besitzt. tool) dahingegen hat eine geradlinige 2—12 mm und mehr breite Schneide. — Diese drei Meissei werden von dem Metallarbeiter in einer gewissen Reihenfolge angewendet, so dass der Schrotstahl zum Abnehmen grober Späne, der Spitzstahl zum Abnehmen feinerer Späne namentlich aus Furchen u. s. w., der Schlichtstahl zum Abglätten (Schlichten) dient. [In einigen Fällen sind zum Abnehmen sehr feiner Späne Diamanten empfohlen¹).] — Für den Gebrauch aus freier Hand sind diese Stähle, welche für kleine Arbeiten sehr bequem und zweckmässig durch die S. 249 dargestellten verschiedenen Grabstichel ersetzt werden, in Hefte gefasst, welche das Halten in der Hand längere Zeit ohne Ermüdung zulassen, wie bei den später zu erwähnenden Feileuheften. Oft jedoch, und besonders beim Arbeiten auf hartem Metalle, oder zum Abnehmen starker Späne sind die Drehmeissei hakenartig aufgebogen und mit 600 mm langen Heften versehen, welche der Arbeiter, der sicheren Führung wegen, unter den Arm schiebt oder auf die Schulter legt (Dreh haken, Crochet, Heel-tool, Hook-tool). Je nach der Form der Schneide unterscheidet man auch hier Schrothaken, Spitzhaken und Schlichthaken. Zum Ausdrehen hohler Gegenstände müssen die Schneiden der Stähle seitwärts angebracht werden, was dadurch geschieht, dass man die gewöhnlichen Drehstähle an dem Ende, wo die Schneiden sitzen, kurz rechtwinklig abbiegt. Sie erhalten auf diese Weise ein hakenförmiges Ansehen und daher den Kamen Hakenstahl (Mouchette, Hook, Hook-tool). Je nachdem der Haken beim Gebrauch des Stahles links oder rechts liegt, unterscheidet man linke und rechte Hakenstähle. Die Schneiden sind dann, wie die des Schrot-, Spitz- oder Schlichtstahles bogenförmig, spitz- oder geradlinig. — Wenn der Drehstahl eine lange Schnelle an der Seite hat, die fast parallel mit dem Hefte geht (dem Hefte zu steht sie etwas weiter von der Achs ab), so eignet er sich besonders zum Glattausdrehen tiefer Löcher und heisst daher Ausdrehstahl (Ciseau de cöte, Inside-tool, Side-tool). Ist die seitwärts stehende Schneide bogenförmig oder sichelförmig, so entsteht der Hai b mo ndst a hl (Croissant). Ausdrehstahl und Halbmondstahl kommen sowohl links als rechts vor.

Der Schlichtstahl (Burin droit, Flat

Der Holzarbeiter gebraucht zur Bearbeitung des Holzes Stähle, welche mit den obigen dieselbe Benennung führen und auch dieselbe Beschaffenheit haben, nur mit dem Unterschiede, dass die Schneiden stets messer- oder meisseiartig zugeschärft sind. Deshalb ist auch der Sehrotmeissel rinnenartig hohl (Röhre, Hoh Imeissel, Gouge, Gonge, Turning gonge) oder aus einem Stahlrohre angefertigt, und der Sch 1 ichtm eis sei (Mei ssel, Drehmeissei, Ciseau, C. ä planer, Plane, Chisel, Turnin/ chisel) wie das Balleisen, also scharfschneidig beschaffen, wie bereits S. 2oü Fig. 300 D, E, G erwähnt ist, wo auch die Gestalt der Hefte angegeben wurde.

Werden die Drehwerkzeuge nicht mit der Hand gehalten, so erfolgt ihre Befestigung stets in einem Werkzeugträger, weshalb sie in diesem Fall kein Heft bekommen, sondern nur viereckige Stahlstangen bilden, an welchen die Schneiden in der Gestalt eines kurzen Schnabels (Fig. 230 B, C S. 230) angeschmiedet und zugeschliffen sind. Um ohne Verbiegen den gehörigen Widerstand leisten zu können, erhalten sie eine Dicke von 10 bis 60 mm. — Zur Ersparung von Stahl bedient man sich auch wohl besonderer Werkzeughalter²) die aus einer entsprechend starken Stange mit einem Kopfe zum

!) Dinglers Journ. 160, 314: 198, 368. — 2) Zeitsehr. d. V. d. Ing. 1890 S. 990. —• Dinglers Journ. 281, 14; 233, 29; 268, 187; 273, 96; 279, 76; 289, 282.

Einspannen kurzer Werkzeuge mittelst Klemmen oder Druckschrauben bestehen und in dem Werkzeugträger befestigt werden. Bemerkenswert ist dabei der Vorschlag, die Stähle nach Kreisbögen zu biegen, weil sie in dieser Gestalt durch einfaches Anschleifen an der Stirnfläche unter dem Zuschärfungswinkel die richtige und stets gleich bleibende Schneide auch dann erhalten, wenn sie im Gesenke profiliert geschmiedet sind (S. 263). —

Das Werkzeug muss selbstverständlich Bewegungen annehmen, deren Gesetze von der Beschaffenheit der Arbeitsfläche herzuleiten sind, und die daher sehr mannigfaltig ausfallen. Da aber diese Bewegungen in einer Ebene stattfinden, so können sie, auch wenn sie noch so verwickelt scheinen, stets aus zwei zusammengesetzt werden: aus einer, welche parallel und einer zweiten, welche normal zur Arbeitsachse steht. Entweder wird dann das Werkzeug von dem Arbeiter frei geführt, während es nur auf einem Festpunkte (Auflage, Support, Rest) Hegt, oder mit Hilfe eines Werkzeugträgers (Support, feste Auflage, Support fixe, Slide-rest, Sliding-rest) zwangläufig bewegt, der sodann wieder entweder durch die Arbeiterhand, oder durch eine machinale Vorrichtung, also selbstthätig die Verschiebung des Werkzeuges veranlasst. Dadurch entsteht der Unterschied zwischen Handdrehbank, Handsupportdrehbank und Supportdrehbank.

Je nachdem nun eine Drehbank mit Spindel oder mit festen Spitzen, mit einer Auflage oder einem Supporte in Verbindung gebracht wird, entstehen wieder mehrere Anordnungen, deren wichtigste im folgenden behandelt werden.

1) Spindeldrehbank mit Auflage oder Support. Die Spindeldrehbank mit Auflage oder Support ist unter den Drehbänken deshalb die wichtigste und gewöhnlichste, weil sie sich zu sämtlichen Dreharbeiten sowohl in Holz als Metall vorzüglich eignet, um so mehr, da sie auch leicht für die genauesten Arbeiten in eine Drehbank mit toten Spitzen verwandelt werden kann.

Ihre wichtigsten Teile sind die Spindel mit der Vorrichtung zum Antriebe und zum Festhalten des Arbeitsstückes, die Auflage zur Unterstützung des Werkzeuges, und das Gestell zur Aufnahme, Unterbringung und Vereinigung dieser Teile.

In

Die Spindel¹) ist eine kurze massive oder hohle Welle aus Schmiedeisen oder Stahl, welche zur Aufnahme des Arbeitsstückes geschickt eingerichtet und dann so gelagert sein muss, dass sie genau rundläuft. Letzterer Bedingung kann auf verschiedene Weise genügt werden. Gewöhnlich ist die Spindel mit zwei cylindrischen oder konischen Halszapfen versehen, welche in entsprechenden Halslagern liegen, die in denjenigen kurzen Lagerböcken sich befinden, welche die Spindeldocken (Docken, Poupees, Puppets) genannt werden, früherer Zeit wurden diese Docken einzeln hergestellt und je nach der Lage Vorder- und Hinter docke genannt, nämlich so, dass diejenige Docke, welche das vordere Ende der Spindel, an dem das Arbeitsstück sitzt, trägt, die Vorderdocke, die andere die Hinterdocke heisst. Diese Benennung ist übrigens auch beibehalten, nachdem, wie jetzt fast immer geschieht, beide Docken aus einem Stücke (Spindelkasten, Spindelstock, Poupee fixe, i?ead-stock, Mandril-stock) gebildet werden.

Da bei Holzdrehbänken wegen der Veränderlichkeit des Arbeitsmaterials eine sehr grosse Genauigkeit der Arbeit ganz unnütz ist, so werden auch die Docken oft aus Holz und nur die Lager aus Weissguss (S. 29) angefertigt. —

In der Regel jedoch bestehen sie aus Gusseisen mit genau eingepassten Lagern. Die Lager, mit Schalen aus Lagermetall, oder bei sehr genau laufenden Spindeln aus Stahl, sind wie die Spindelzapfen entweder cylindrisch oder konisch — in welchem letzteren Fall ein Nachstellen erleichtert wird — und stets auf das genaueste montiert, so dass die Spindelachse nicht nur mit der geometrischen (Drehachse) zusammenfällt, sondern auch vollkommen horizontal liegt. Bei kleinen Drehbänken wird das Lager der Hinterdocke oft durch eine Spitze ersetzt, welche an einer durch die Docke gehenden Schraube sitzt und in eine genau zentrisch angebrachte, konische Vertiefung der Spindel eintritt. Durch diese Einrichtung wird zwar ein sehr genaues Rundlaufen der Spindel hervorgebracht, — weshalb sie für genaue Arbeit besonders geeignet ist, — sie ist aber nur für solche leichte Arbeitsstücke anwendbar, die das vordere Spindelende nicht so stark niederdrücken, dass der Spitzzapfen zu schnell einseitig abgenutzt wird. — Ausser dem Gewichte des Arbeitsstückes wirkt auf die Spindel noch der Druck ein, den die zweite Führungsspitze in achsialer und das Dreh Werkzeug in radialer Richtung hervorbringt. Infolge dieser Drücke erfahren die Lagerschalen eine bedeutende und einseitige Abnutzung, so dass sich nicht nur eine Veränderung in der Höhenlage, sondern auch in der Achsenrichtung einstellt. Um diesem Übelstande zu begegnen, giebt man zweckmässig den Zapfen die Form von Kegeln, deren Spitzen nach der Hinterdocke gerichtet sind und hebt den Achsendruck durch eine Stütze auf, welche sich gegen das Hinterende der Spindel stemmt.

Um die Spindel zur Aufnahme des Arbeitsstückes geeignet zu machen, genügt es fast in allen Fällen, dieselbe aus der Vorderdocke, bei kleinen und mittleren Drehbänken um 25 bis 50, bei grossen um 100 bis 300 mm, vorstehen zu lassen und diesen Vorsprung auswendig und inwrendig mit einem Schraubengewinde zu versehen, welches die später zu erwähnenden Vermittelungsstücke (Futter etc.) aufnimmt.

Der Antrieb der Spindel erfolgt, je nachdem die Drehbank durch den Fuss des Arbeiters oder durch Elementarkraft bewegt wird, durch Schnurrollen, Riemenscheiben oder Zahnräder (Vorgelege), welche zwischen den beiden Lagern auf der Spindel sitzen.

Bei der Bewegung der Spindel vermittelst eines Fusstrittes¹) (Fussdreh-bank, Tour au pied, Foot-lathe) kommt es darauf an, die ursprüngliche Hebelbewegung in eine rotierende umzusetzen und zwar so, dass die Spindel gewöhnlich eine bedeutend grössere Anzahl von Umdrehungen macht, als der Arbeiter Hebelbewegungen. Diese Bewegungs-Umsetzung geschieht durch Zugstange und Kurbel oder Krummzapfen. Auf einer Kurbelwelle sitzt zu dem Zwecke ein grösseres schweres Rad (Roue, Fly-ivheel) aus Holz oder Gusseisen, welches auf der Peripherie Schnurrinnen zur Aufnahme einer Schnur ohne Ende besitzt, die über ein ähnliches nur bedeutend kleineres Rad (Schnurwirtel, Poulie, Pulley, Rigger) läuft, das auf der Spindel befestigt ist. Um dabei das Übersetzungsverhältnis verändern und die Spindelgeschwindigkeit der jedesmaligen Arbeit anpassen zu können, ist sowohl das treibende als das getriebene Rad mit mehreren (2 bis 6) Rinnen versehen, welche verschiedene Durchmesser haben und so angeordnet sind, dass die grösste Rinne des einen mit der kleinsten des anderen Rades korrespondiert. Eine zweckmässige Abstufung dieser Durchmesser ist 10 mm, so zwar, dass die Durchmesser eines Schnurwirtels mit 6 Schnurläufen von 75 auf 85, 95, 105, 115 und 125 mm zunehmen und die Durchmesser des Triebrades von 640 auf 630, 620, 610, 600 ² und 590 mm abnehmen, so dass sich die Umdrehzahl der Spindel für jeden Fusstritt auf etwa 4 bis 8 stellt.

Die Kurbel welle mit dem darauf sitzenden, zugleich als Schwungrad dienenden Treibrade ist gewöhnlich unter der Spindel in dem Gestelle der Drehbank (— in einigen seltenen Fällen liegt sie auch über der Spindel unter der Decke des Arbeitsraumes —) gelagert und zwar der leichten Beweglichkeit halber zwischen Spitzen, die zum Nachstellen eingerichtet sind. — Ebenso ist sehr oft die Achse des Fusstrittes zwischen Spitzen, mitunter auch in Pfannen gelagert. Bei der Anordnung des Fusstrittes ist darauf Rücksicht zu nehmen, dass der Arbeiterfuss am bequemsten tritt, wenn der Hub etwa 70—80 mm beträgt. — Da der Arbeiter an der Drehbank nur beim Niedertreten, also während der halben Kurbelumdrehung wirken kann, so ist zur Ausgleichung der Bewegung ein Schwungrad erforderlich, das am bequemsten durch ein schweres Treibrad gewonnen wird. — Für den Betrieb schwerer Drehbänke benutzt man auch wohl ein besonders aufgestelltes Schwungrad, welches von 1 oder 2 Arbeitern, mitunter von einem Göpel gedreht wird. Die Regel in solchen Fällen ist aber die Benutzung von Elementarkraft, die bei schnell laufenden Drehbänken durch Riemen- und Stufenscheiben, bei langsam gehenden durch Riemen-Stufenscheiben und Räderwerk (Vorgelege) die Spindel treibt (Elementar-Drehbänke). Die Riemenscheiben erhalten dabei je nach dem verlangten Geschwindigkeitswechsel 4 bis 5, selten 3 oder 6 Stufen, deren Durchmesserzunahme bei kleinen Scheiben von 100 mm Durchmesser aufwärts 50 mm, bei grösseren 100 mm beträgt, also etwa:

bei kleinen 100, 150, 200, 250, bei mittleren 360, 460, 560, 660, 760

und bei grossen 400, 500, 600, 700, 8u0 mm.

Dabei erhält der Regel nach das Deckenvorgelege dieselben Stufenscheiben in umgekehrter Anordnung.

Das Rädervorgelege ist gewöhnlich so angeordnet, dass damit Übersetzungen von f, Y» Vi V unc^ V hergestellt werden können.

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Ist nun u die Anzahl der Umdrehungen des Deckenvorgeleges, so machen z. B. die Spindeln der grössten Bänke die Umdrehungen 2 u; 1,4 u; u; 0,7 u und 0,5 n und mit Hilfe des Rädervorgeleges mit dem Übersetzungsverhältnisse ü*: 0,2 u; 0,14 X u; 0,1 u; 0,07 u und 0,05 u. Das macht z. B. für u = 30; die Spindelumdrehungen :    6, 4,2;

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3,0; 0,213 und 0,15. —

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Fig. 374.

Fig. 373.

In Fig. 373 ist eine sehr bewährte Drehbauk-spindel mit Stufenscheiben und Vorgelegebetriebe im Durchschnitte gezeichnet. Die Spindel a c ist bei a und c mit konischen Zapfen in dem Spindelkasten A A gelagert, der vermittelst der Schrauben SS auf dem Drehbankgestelle befestigt wird. Auf dem Kopfe d befindet sich die Aussenschraube und die Spitze s zur Anbringung des Arbeitsstückes. Hinter der Hinterdocke h ist eine Stütze f angebracht, mit der gegen die Spindel tretenden Druckschraube g. Auf der Spindel liegen die Stufenscheiben m, um die Spindel drehbar und fest verbunden mit dem

Zahnrad e. Dahingegen sitzt das Zahnrad k auf der Spindel fest, und ist mit den Stufenscheiben m durch einen Mitnehmer o zu kuppeln, der sich in einem Arme des Rades k radial verschieben lässt und in der äusseren Stellung gegen einen Vorsprung an der grössten Riemenscheibe tritt, weiter der Mitte zugeschoben, aber frei passiert. Ist das Rad k mit den Stufenscheiben m gekuppelt, so wird also die Spindel direkt mit der Geschwindigkeit der Riemenscheiben gedreht. — Ausserdem befindet sich noch in dem Spindelstocke seitwärts parallel der Spindel eine kurze Neben welle mit zwei Zahnrädern, wovon das eine in das Trieb e, das andere in das Rad k eingreift, so dass hierdurch die Verbindung zwischen e und k also auch zwischen den Riemenscheiben m und der Spindel ac indirekt (durch Vorgelege) hergestellt und letzterer eine Geschwindigkeit erteilt wird, welche durch das Übersetzungsverhältnis zwischen den vier Zahnrädern e bis k bedingt wird. Zum Ausrücken dieser Transporteurräder ist die Nebenwelle entweder in der Längenrichtung verschiebbar oder durch exzentrische Lager auszurücken. (Fig. 383 S. 368.)

Wenn die in Fig. 373 dargestellte Spindel am Kopfe d durch das Gewicht des Arbeitsstückes und den Seitendruck des Werkzeuges stark belastet wird, so erhält sie infolge der Kegelform des Zapfens c das Bestreben, sich

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Fig. 375.

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aus dem Lager herauszuschieben. Dadurch entsteht aber zwischen dem Zapfen und dem Lager ein freierRaum,dereinSchlot-tern der Spindel hervorruft, während zugleich der aufgeschobene Kegel bei a mit derselben Kraft in das Lager gepresst und Ursache einer erheblichen Vermehrung des Widerstandes und eines Kraftverlustes wird. Ausserdem kann bei dieser Anordnung der achsiale Druck gegen den Spindelkopf d fast dem einen Zapfen c aufgenommen werden, wodurch dieser sich schnell abnutzt, indem er den hinteren Zapfen aus dem Lager schiebt. Um diese Übelstände zu beseitigen, ist die in Fig. 375 gezeichnete Spindellagerung entstanden, welche namentlich für grössere Drehbänke den Vorzug verdient und auf dem Prinzip beruht, beide Zapfen mit der Spindel aus einem Stücke in Kegelform herzustellen, und zwar in der Weise, dass beide Kegel in einer Richtung stehen. Die Zapfen a und c laufen in geschlossenen Büchsen, wovon die in L₁ gelagerte vermittelst Gewinde und zweier Muttern, wie in Fig. 373 nachzustellen ist. Zur Vermeidung einer Längenbe'wegung der Spindel in der Richtung ac dient die Nabe n des Stirnrades k, welche sich gegen die Fläche des Lagers L legt, und zwar infolge eines Druckes, den die Mutter o hervorbringt, welche auf dem Gewinde r der Spindel mittelst eines Schlüssels angezogen wird und über die Nabe des Rades k fasst. Im übrigen gleicht die Anordnung der in Fig. 373 dargestellten, indem der Antrieb von den Stufenscbeiben m durch das Stirnrad k vermittelst der Kupplung d auf die Spindel direkt, oder durch das Triebrad e und Neben-

welle mit Stirnrad h durch das ausgekuppelte Stirnrad k indirekt, übertragen wird. Die kurzen Spindeln i, i, i dienen zur Aufnahme von Stirnrädern, welche die Bewegung der Spindel von dem Triebrade r aus auf die Schraube S fortpflanzen. Ein kräftiger Spindelstock AA nimmt die Spindellager auf und erhält selbst seine Befestigung mit dem Drehbankbette GG durch Schrauben xx. —

Um die Bewegung der Spindel auf das Arbeitsstück zu übertragen, ist das letztere mit derselben in feste Verbindung zu bringen. Diese Verbindung kann nur an einem Ende des Arbeitsstückes bewerkstelligt werden; deshalb bedarf das andere Ende desselben, wenigstens in den meisten Fällen, ebenfalls einer Unterstützung, welche die Drehung des Arbeitsstückes zulässt, aber eine Abweichung von der Achse (ein Schlagen) verhindert und demnach am zweckmässigsten aus einer festen Spitze besteht. Damit diese zweite Spitze vor allem ein Runddrehen des Arbeitsstückes ermöglicht, muss sie genau in der Verlängerung der Spindelachse liegen, und damit sie für die verschiedensten Längen des Arbeitsstückes eingestellt werden kann, muss sie genau in dieser Achsenlinie verschiebbar sein. Deshalb befindet sich diese Spitze (Reitnagel, Pinne, Pointe, Contre-pointe, JBah centve) in einer besonderen Docke, welche sich auf dem Gestelle der Drehbank in der angegebenen Weise verstellen lässt und Reitdocke (fahrende Docke, Reitstock, Poupee mobile, P. ä pointe, Contre-poupee, Sliding puppet) heisst.

In der einfachsten Gestalt, z. B. für Holzdrehbänke, bildet der Reitstock eine hölzerne Stütze mit einer festen Spitze, die durch Keile an jeder Stelle des Gestelles festgehalten werden kann. Besser jedoch ist die Einrichtung, bei welcher der Reitnagel in dem oberen Teile des Reitstockes noch einer Verschiebung in der Achsenrichtung fähig ist, um mit dem Reitstocke gewisser-massen die grobe und mit dem Reitnagel eine feine Einstellung vornehmen zu können. Der Reitnagel wird dann entweder mit der Hand in einer horizontalen Durchbohrung des Reitstockes verschoben und durch eine Klemmschraube festgestellt, oder zweckmässiger vermittelst einer Führungsschraube eingestellt, welche die Spitze nach beiden Richtungen bewegt und daher z. B. so mit dem Nagel verbunden ist, wie die S. 331 E gezeichnete Schraube für die Bewegung der Bohrspindel. In diesem Fall ist eine Klemme zum sicheren Festhalten des Reitnagels vorhanden. — Bei kleinen Drehbänken hat der Reitnagel in der Docke eine Beweglichkeit von 75 bis 100, bei grösseren bis 300 mm.

Die Fig. 374 S. 357 stellt einen Reitstock mit innen liegender Schraube a zur Verschiebung des Reitnagels n dar. Die Schraube a, welche an der Längenverschiebung durch die Platte mo verhindert wird, erhält die Drehung vermittelst des Handrades h in einer Mutter, die in dem Schieber b festsitzt, so dass letzterer durch die sich drehende Schraube hin- und hergeschoben wird. Eine bei k angebrachte Druckschraube hält den Schieber b in der verlangten Lage fest. Der gusseiserne Reitstockkörper B liegt mit zwei Nacken i i auf dem Drehbankgestelle GG, festgehalten durch die Schraube S, welche die Platte p an die Gestellränder presst. Nach Lösung der Mutter M kann der Reitstock auf dem Gestelle verschoben werden.

Die Verbindung des Arbeitsstückes mit der Spindel, damit dasselbe die erforderliche Drehung erhält (Einspannen, Monter, Mounting), muss auf sehr mannigfaltige Weise hervorzubringen sein, weil die Verschiedenheit der Arbeitsstücke eine solche Mannigfaltigkeit erheischt, da nicht nur ihre Dicke und Länge, sondern auch der Umstand in Betracht gezogen werden muss, ob das Arbeitsstück abgedreht, ausgedreht, oder plangedreht werden soll. — Man kann dabei wesentlich zwei Fälle unterscheiden, je nachdem das Arbeitsstück einer Unterstützung am Reitnagel bedarf oder nicht; das erstere ist für lange

Arbeitsstücke unerlässlich, das zweite kann bei kurzen Arbeitsstücken überflüssig, in manchen Fällen, z. B. beim Ausdrehen, unmöglich werden. — Das einfachste und aus oben erklärten Gründen bezüglich des Runddrehens sicherste Einspannen ist das zwischen den Spitzen der Spindel und des Reitstockes. Da aber in diesem Fall die Reibung an der Spitze der sich drehenden Spindel für Mitnahme des Arbeitsstückes nicht ausreicht, so muss eine besondere Mitnehmervorrichtung angebracht werden. Dieselbe besteht in einer künstlich angebrachten Erhöhung auf dem mit der Spindel zu verbindenden Ende des Arbeitsstückes, die von einem Haken der Spindel gefasst wird; für Holz genügt oft eine meisseiartige Schneide, die quer an dem vorderen Spindelende sitzt und auf welche das Holz aufgetrieben wird. Eine Spitze in der Mitte dieser Schneide (Dreizack) erleichtert das Zentrieren. — Als künstliche Erhöhung kann zwar mitunter ein eingeschlagener Nagel oder eine eingedrehte Schraube dienen; zweckmässiger jedoch ist ein Mitnehmer¹) (Führer, Driver, Carrier), welcher auf das Arbeitsstück gesteckt wird und möglichst vielseitig verwendbar ist. Ein

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solcher ganz allgemein und daher am häufigsten angewendeter Führer ist das in Fig. 376 B gezeichnete Herz¹) (Coeur). Dasselbe besteht aus einem länglich spitzigen schmiedeeisernen Ringe H, in welchem das Arbeits-pj stück a durch die Druckschraube s festgehalten wird. Indem sich nun gegen die Zunge L ein Stift d legt, Hg F der ein Stück eines Hakens bildet, welcher quer durch die Drehbankspindel gesteckt ist, wird das Arbeitsstück mit-G genommen. Der spitzig ringförmige Raum im Innern des Herzstückes lässt die Aufnahme vieler verschieden stalteter Arbeitsgegenstände zu.

Andere

Statt des zum Mitnehmen angewendeten einfachen eisernen Hakens von der Gestalt |“, der mit dem längeren Schaft quer durch den Spindelkopf gesteckt wird, und dessen kurzer horizontaler Schaft den Stift d bildet, der sich gegen die Zunge L des Herzstückes legt, wird namentlich für grössere Drehbänke, zweckmässiger eine Mitnehmer-siheibe(Fig. 375A), angewendet, die auf den Spindelkopf geschraubt wird und bei d den Mitnehmerstift trägt, welcher sich in einem Schlitz i verstellen lässt. Ist diese Scheibe kreisrund, so dient sie auch als Kittscheibe, komplizierte Einrichtungen dieses Mitnehmers haben wenig Aufnahme in der Praxis gefunden.

Ist die eben beschriebene Art des Mitnehmens nicht zulässlich, so bedient man sich in den meisten Fällen zur Verbindung der Arbeitsstücke mit der Spindel des sogenannten Futters²) (Drehbankfutter, Mandrin, Chiik). — Das einfachste Futter ist ein Hohlcyliuder, der auf den Kopf der Spindel aufgeschraubt wird und in dessen hervorstehendes Ende man das Arbeitsstück eintreibt oder einsteckt und mit eingeschlageuen hölzernen Keilstücken

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l) Dinglers Journ. 232. 321: 235, 337; 248, 316; 250. 282. — 2) Mitt. d. Haim. Gew.-Ver. 1869 S. 150. — Prakt. Masch. - Konstr. 1872 S. 157; 1877 S. 222, 299. — Dinglers Journ. 182, 772; 187, 288; 188, 454; 211, 415; 214, 370; 231, 320; 232, 115; 235, 24; 244, 253; 248, 272; 250, 350; 260, 257, 494; 260, 257; 264, 109; 266, 574; 281, 291.

festhält (Klemmfutter). Zweckmässiger werden statt der Keile Schrauben angewendet, die radial durch die Wand des Hohlcylinders gehen (Schraubenfutter, Fig. 376 C). Damit das Arbeitsstück im Schraubenfutter gehörig gegen Schwankungen gesichert wird, sind mindestens 6 Schrauben s vorhanden, wovon je zwei in einer Reihe stehen. In grossen Futtern werden oft acht Schrauben s mit je zwei in einer Reihe angebracht, wie Fig. 376 C zeigt. Da das Zentrieren und Einspannen des Arbeitsstückes durch 6 oder 8 Schrauben langwierig ist, so sind im Laufe der Zeit in grosser Anzahl sogenannte U n i versalfutter (Universal-ChuJc) konstruiert worden, welche durch Bewegung eines Stückes sowohl das Einklemmen als Zentrieren bewirken. Fast ohne Ausnahme bestehen sie in cylindrischen oder scheibenförmigen Stücken, die mit dem Spindelkopf verbunden werden, und in welchen 2, 3 oder 4 Backen eingelegt sind, die sich gleichzeitig und genau gleichmässig radial bewegen lassen. Die ße-wegungsvorrichtungen sind dabei zwar sehr verschieden, allein gewöhnlich ist die Grundlage derselben eine Schnecke oder eine Schraube, welche in Drehung versetzt die Vor- und Rückschiebung bewirkt.

Als Beispiel hierzu mag das in Fig. 376 D bis G dargestellte Futter gelten. Das wesentlichste desselben besteht aus den drei Backen 1, 2, 3, welche sich ausschliesslich radial bewegen und das Arbeitsstück nicht nur zentrieren, sondern auch genügend festhalten. Die Verschiebung wird durch eine Spirale a bewirkt, welche auf der ringförmigen Oberfläche des Hohlcylinders E sitzt und in welche die Backen mit den Zähen n Fig. F und G eingreifen. Ein Deckel c, der mit dem Ringe o zusammengeschraubt ist, verhindert das Herausfallen der Backen; da die letzteren aber zugleich in radiale Führungen dieses Deckels liegen, so wird auch ihre Verschiebung, durch die Drehung des Deckels um den Schaft b, veranlasst. Der Schaft b endlich wird mit der Drehbankspindel durch Einstecken in Verbindung gebracht und durch Reibung genügend fest-gehalten.

Ist das Arbeitsstück flach, also scheibenartig, so dass es sich weder zwischen Spitzen noch in ein Futter einspannen lässt, so wird zur Befestigung desselben mit der Spindel eine runde Scheibe benutzt, die auf den Kopf der Spindel geschraubt wird und mit letzterer rotiert. Kleine Gegenstände werden wohl auf dieser Scheibe festgekittet durch einen Kitt aus Kolophonium und Ziegelinehl (Kittscheibe), oder auch jpf?    „

durch Schneilot festgelötet (Lots ch ei be). Grössere tB'    ^

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Arbeitsstücke müssen aber ihre Verbindung mit der    “

Scheibe (Planscheibe, Plateau, Feite place) auf I solidere Weise erhalten (Planscheibendrehbank¹).

Fig. 377.

Zu dem Zwecke ist die gusseiserne Planscheibe, ^ welche bei kleinen Drehbänken etwa 100 bis 350 nun, bei grossen aber bis 5 m Durchmesser besitzt, (auch der Leichtigkeit wegen) mit einer grossen Anzahl kurzer radialer Schlitze versehen, welche Haken, Knaggen oder Schrauben bolzen aufnehmen, die das Festspannen bewirken, und daher ebenso beschaffen sind, wie die zu gleichem Zwecke dienenden Vorrichtungen, weiche in Fig 305, S. 266 für die Hobelmaschine näher beschrieben sind. Stellt man sieh in dieser Figur unter T die Planscheibe der Drehbank vor, so zeigt die Anordnung A und B unter anderem, wie durchbrochene Arbeitsstücke befestigt werden, z. B. Räder an den Speichen, um die Kränze und Naben abzudrehen, die Naben auszudrehen, wenn man sich ³

an Stelle von a die Speichen denkt u. s. w., während C die Befestigung andeutet,, wenn nicht die Peripherie, sondern die Vorder- oder Innenfläche des Arbeitsstückes bearbeitet werden soll. — Eine sehr gewöhnliche, weil für die meisten Fälle ausreichende Anordnung der Planscheibe besteht (Fig. 377) in vier Knaggen 1, 2, 3, 4, welche über die vordere Fläche der Scheibe a b emporragen und in vier radialen Schlitzen s durch in denselben liegende Schrauben beliebig zu verschieben sind. Die dadurch schraubstockartig wirkenden Knaggen können übrigens nicht nur massive Körper von jedem Querschnitte zwischen sich fassen, sondern auch mit den vorspringenden Rändern in Höhlungen eingebracht und nach aussen bewegt werden, um hohle Körper auf der Planscheibe zu befestigen [ Universal plan sch ei be⁴)]. Diese Schraubstock-Einrichtung trifft mau sowohl bei kleinen Scheiben von 300 mm als auch bei Scheiben bis 1,5 m Durchmesser.

Die rohr- oder ringartigen, also hohlen Arbeitsstücke werden leicht nach einer der oben angegebenen Verfahrungsarten mit der Spindel verbunden, wenn man sie gewissermaassen in massive verwandelt, was dadurch geschieht, dass man sie auf ein massives Futter (Dorn) schiebt, worauf sie durch Reibung fest sitzen, oder indem man in die Höhlungsausoänge Holz- oder Metallstücke einklemmt. Die Dorne werden durch die Mitnehmer in Bewegung gesetzt oder auch in Futter gesteckt. Für kurze ringartige Stücke wendet man zweckmässig einen sogenannten expandierbaren Dorn²) an, der auf verschiedene Durchmesser gebracht werden kann und daher zur Aufnahme einer grösseren Anzahl verschiedener Höhlungen geeignet ist. — Statt solcher Dorne lässt sich auch das in Fig. 376 D, E gezeichnete Futter gebrauchen, wenn man statt der Backen F solche mit treppenförmigen Abstufungen r versehene Backen G einlegt und das Arbeitsstück mit der Höhlung auf diese Treppen schiebt. Dass zu demselben Zwecke die Schlitten 1, 2, 3, 4 der Planscheibe Fig. 376 mit aufrecht stehenden Rändern versehen sind, wurde bereits bei der Beschreibung derselben angegeben.

Beim Abdrehen sehr langer, und verhältnismässig dünner Arbeitsstücke (z. B. Schraubenspindeln, Wellen) tritt durch den Druck des Werkzeuges leicht ein Durchbiegen derselben und infolge dessen eine unerwünschte Gestaltänderung ein. Zur Verhinderung dieses Durchbiegens wird noch eine Hilfsdocke [Lünette,. Brille, Setzstock, Poupöe ä lunette, Collar pleite]³) zwischen Spindel und Reitstock eingeschaltet, welche oft aus einem vertikalen Rahmen besteht, zu dem eine Anzahl halbrund ausgeschnittener Backen gehören, die das Arbeitsstück zwischen sich nehmen. Der auf S. 181 in Fig. 227 dargestellte Seckenzug kann als Erläuterung für den Hauptteil der Lünette dienen, wenn man sich statt des oberen Backens a mit cylindrischem Vorsprunge einen Backen eingelegt denkt, der ebenfalls wie b einen kreisförmigen Ausschnitt besitzt. -— Eine andere vielfach gebrauchte Brille besteht aus einem runden Ringe, der wie die Aufspannböcke der Cylinderbohrmaschine (Fig. 371 S. 348) in zwei Hälften zerschnitten ist, die durch ein Scharnier vereinigt sind und durch eine Klemmschraube verbunden werden. Innerhalb dieses Ringes liegen mehrere (3 bis 4) radial verstellbare Backen, welche sich nach Schliessung der Brille an das Arbeitsstück anlegen. — Statt der festen Backen bringt man zweckmässig Rollen an, deren Achsen sich in Steinen drehen, welche in radial laufenden Schlitzen verschiebbar und je nach der Dicke des Arbeitsstückes mittelst Schrauben fest-

stellbar sind. -— Um die Setzstöcke auch für unrunde Arbeitsstücke verwenden zu können, werden die Pressbacken häufig nachgiebig angeordnet, indem man sie auf Federn legt. — Sehr zweckmässig vereinigt man die Brille mit dem Support, so dass sich die Unterstützung unmittelbar dem Werkzeuge gegenüber befindet und mit diesem verschiebt¹); in der Regel findet sie aber auf dieselbe Weise wie der Reitstock (Fig. 374) einen festen Stand auf dem Bette der Drehbank.

Die Auflage (Support, Rest), welche den Zweck hat, das Werkzeug des Drehers zu unterstützen, damit dieser dasselbe sicher zu führen und in diejenige Lage zu bringen vermag, in welcher der Angriff am sichersten und bequemsten erfolgt, muss zunächst eine Verschiebung des Meisseis in der Achsenrichtung des Arbeitsstückes zulassen. Sodann ist dieselbe so einzurichten, dass sie je nach der Dicke des Arbeitsstückes mehr oder weniger von der durch die Spindel gelegten Achse entfernt und endlich in verschiedenen Höhen festgestellt werden kann. Um die Verstellungen hervorbringen zu können, besteht die Auflage gewöhnlich (Fig. 378) aus einer Krücke a, welche mit dem runden Stiele in einer Hülse b sich nicht nur auf- und niederschieben, sondern auch __ drehen und durch eine Klemmschraube k feststellen lässt. w Fk Die Hülse b sitzt an einem Schieber dd, der auf dem Gestelle G liegt und sich quer bewegt. Eine zwischen den Gestellstücken G liegende Schraube s, welche durch die in dem Ringe r sitzende Mutter m gespannt wird und dadurch das Querstück q anpresst, verbindet die Auflage mit dem Gestelle. Damit die Querbewegung des Schiebers dd erfolgen kann, wird die Befestigungsschraube mit einem viereckigen Kopfe n versehen, der in einer Nut oder einem Schlitze i des Schiebers d liegt. — Die horizontale Kante der Krücke a hat durchschnittlich eine Länge von 75 bis 250 mm, so dass man ein Arbeitsstück ebenfalls in dieser Länge bearbeiten kann, ohne eine Verschiebung der Auflage vorzunehmen. Die Höhenlage dieser Kante richtet sich lediglich nach der Beschaffenheit oder Höhe des Werkzeuges, indem dieses so angesetzt werden muss, dass die angreifende Schneide ein klein wenig über die Drehachse des Arbeitsstückes zu liegen kommt, damit ein Fangen oder Einreissen vermieden wird. Die Drehbarkeit der Krücke um eine vertikale Achse gestattet ferner eine entsprechende Stellung derselben beim Konisch- und beim Plandrehen. — Wie hierbei die Drehbarkeit der ganzen Auflage um die Schraube s als Achse mitbenutzt werden kann, bedarf keiner weiteren Erklärung. — Bei Drehbänken für Plolzarbeiter ist die Auflage gewöhnlich aus Holz gemacht; nur die Krücke muss, der geringeren Abnutzung wegen, aus Eisen, oder mit Eisen beschlagen sein.

Das Gestell der Drehbank besteht wesentlich aus zwei Teilen: dem Bette zur Aufnahme der Docken und Auflage, und den Böcken zum Tragen des Bettes und des Antriebsmechanismus.

Das Bett (Etabli, Bäti, Bane, Frame) muss vor allen Dingen eine Verschiebung des Reitstockes in der Weise möglich machen, dass bei dieser Verschiebung die Spitze des Reitnagels stets genau in der Achse der Spindel erfolgt, was voraussetzt, dass die Oberfläche des Bettes genau eben und der Spindelachse parallel, demnach horizontal ist. Gewöhnlich besteht daher das Bett aus zwei gusseisernen (bei Holzdrehbänken sehr oft hölzernen) Balken (Wangen, Jumelles, Coulisse, Beavers, Bed) mit sorgfältig geebneter Oberfläche,

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Fig. 378.

i) Pinglers Journ. 270, 12; 274, 494; 294, 60.

In manchen Fällen ist es erwünscht, selbst kleine Drehbänke für die Aufnahme solcher kurzer, flacher Arbeitsstücke einzurichten, deren Halbmesser grösser als die Spitzenhöhe der Drehbank ist. Dann wird unmittelbar vor dem Spindelkasten das Bett entweder mit einem Ausschnitte versehen (gekröpfte Bett) (Fig. 375), welcher mitunter durch eingelegte Stücke ausgefüllt werden kann, oder das Bett wird aus zwei Teilen hergestellt, welche tief unter der Spindel mit einander verbunden werden. — Um bei den grössten Planscheibendrehbänken mit einem genügend sicheren Stande eine bequeme Handhabung zu verbinden, erhalten Spindel- und Reitstockkasten zweckmässig eine besondere Fundamentierung in der Weise, dass zwischen beiden im Fussboden eine Grube freibleibt, in welche die Planscheibe mit dem Arbeitsstücke eintritt.

die in einem solchen Abstande von einander liegen, dass die Docken dazwischen eine Prismenführung und eine einfache Befestigung finden, z. B. Fig. 373, wo GG die Wangen bedeuten. Die Länge der Wangen beträgt bei kleinen Drehbänken etwa 1 m, bei grösseren nach Bedürfnis mehr. — Die Entfernung der Wangenoberfläche von der Spindelachse (Spitzenhöhe) richtet sich nach dem Durchmesser der am häufigsten vorkornmenden Arbeitsstücke und wechselt dementsprechend gewöhnlich zwischen 120 bis 1200 mm. Die Entfernung der Spindelachse vom Fussboden ist der Bequemlichkeit des Arbeiters angepasst und gemeiniglich 1 bis 1,10 m. — Der Querschnitt der hölzernen Wangen ist ein auf die kleinere Seite gestelltes Rechteck; der Querschnitt der gusseisernen Wangen dagegen gewöhnlich Tförmig T T oder auch einfach winkelförmig f z. B. Fig. 381, um Steifigkeit und Tragfähigkeit mit Leichtigkeit zu verbinden. Sehr kleine Drehbänke erhalten wohl statt der Wangen ein einziges drei-oder fünfseitiges mit einer Kante nach oben gerichtetes, schmiedeisernes Prisma (Barre, Perche, Verge, Bar; Prismadrehbank, Tour ä barre, T. ä verge, Bar-lathe), mit dem die Docken etc. durch gleich geformte Hohlstücke und Anziehen einer gegen die untere flache Seite pressenden Schraube verbunden werden.

Für genaue und schwere Arbeit reicht selten die Geschicklichkeit und die Kraft des Arbeiters zur Führung des Drehstahles aus, da z. B. das mit einem bestimmten Drucke gegen das Arbeitsstück gehaltene Werkzeug seiner Beweglichkeit halber an weichen Stellen tiefer eingreift als an härteren, und hier also einen unrunden Querschnitt erzeugt. Man hat deshalb sowohl bei Fuss- als bei Elementardrehbänken statt der gewöhnlichen Auflage eine Vorrichtung angebracht, die den Meissei festhält, seine Schwankungen möglichst verhindert und nur diejenigen Bewegungen desselben zulässt, welche der herzustellenden Rotationsfläche durchaus entsprechen. Diese Vorrichtung ist der Support [feste Auflage, Support fixe, Slide rest, SU ding rest⁵)\. Ob der Support durch die Arbeiterhand regiert (Handsupport) oder durch machinale Organe bewegt wird, hat auf die Einrichtung desselben keinen wesentlichen Einfluss. Er enthält in seinem oberen Teile zunächst eine Vorrichtung zum Festhalten des Meisseis (Meisseihalter, Stichelhaus), welche gewöhnlich aus einer Art Schraubstock besteht, mitunter auch so konstruiert ist wie der Meisselhalter des S. 268 beschriebenen Supportes einer Hobelmaschine. Die Einstellung des Meisseis geschieht durch einen Schlitten, welcher derselben Bewegungen fähig ist, wie die gewöhnliche Auflage, sonst aber von der letzteren dadurch abweicht, dass die Bewegungen der Genauigkeit halber durch Schrauben

herbeigeführt werden. Deshalb liegt dieser obere Schlitten auf einem zweiten (unteren) in Prismenführungen verschiebbar, und der untere Schlitten auf einem dritten Stücke, das die Verbindung mit dem Bette vermittelt. In diesem Stücke befindet sich die Schraube für die Bewegung des unteren Schiebers, sich mit der Schraube für den oberen Schieber rechtwinklig kreuzend (Kreuzsupport). Das dritte (unterste) Stück und somit der ganze Support endlich ist auf den Drehbankwangen verstellbar und zwar entweder wie die gewöhnliche Auflage durch die Hand oder durch eine Leitspindel oder durch eine Zahnstange, wodurch sich die Benennungen Supportdrehbank (Tour ä chariot, Slide lathe sowie Handsupportdrehbank, Leitspindeldrehbank und Zahnstangendrehbank erklären.

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Fig. 379.

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Die allgemein gebräuchliche Anordnung eines Handsupportes geht aus den Fig. 379 und 380 hervor. Derselbe besteht wesentlich aus den vier Teilen A, B, C, E, wovon die Grundplatte A zur Auflagerung auf den Drehbankwangen dient, indem sie mittelst der Leiste aa zwischen die Innenflächen der Wangen tritt, längs dieser verschoben und, wie die in Fig. 377 gezeichnete Auflage, durch einen Bolzen s befestigt wird. Auf JI dieser Grundplatte A liegt ® mit Prismenführung die untere Supportplatte B, verschiebbar rechtwinklig zu den Wangen durch die lange Schraube bb, welche drehbar in der rahmenartigen Platte AA liegt, während ihre Mutter m an BB befestigt ist. In gleicher Weise wird der obere Schlitten EE auf dem Zwischenstücke D gelagert und vermittelst der Schraube 11 und Mutter n parallel zu den Wangen verschoben. Zum Festhalten des Meisseis dient die Platte g, welche auf der in E befestigten Spindel yy verschiebbar ist, mit den Kerben 1, 2 auf den Meissei gelegt und durch die Mutter o und Gegen schraube p angepresst wird, zwei Bewegungsrichtungen beschränkt zu Supportteilen E und B noch ein drittes Stück CD angebracht, welches mit einem Zapfen c auf B gelagert ist und sich um diesen Zapfen im Kreise drehen lässt, wodurch dem oberen Schlitten E jede Stellung zum Arbeitsstücke erteilt werden kann. Das Feststellen dieser Drehscheibe erfolgt durch die Schrauben x, x, deren Köpfe in einer schwalbenschwanzförmigen, konzentrisch eingedrehten Nutu liegen. Ein Zeiger z markiert an einem auf B eingravierten Gradbogen die Lage der Schraube 11 und somit die Richtung, in welcher sich der Meissei bei Drehung dieser Schraube mittelst einer aufgesteckteu Handkurbel bewegt. Demnach bringt bei diesem Supporte die Schraube 1 die Schaltbewegung hervor, während durch bb die Anstellung erfolgt. Um an den Führungen den toten Gang zu vermeiden und Abnutzungen schnell ausgleichen zu können, sind Leisten r eingelegt, die mittelst Schrauben nachstellbar sind.

In den Fig. 381 und 382 ist ein Support für Leitspindeldrehbänke mit Längs- und Querverstellung (also zum Abdrehen und Plandrehen) und Handoder Leitspindelübertragung in zwei Durchschnitten zur weiteren Erläuterung des Vorhergehenden gezeichnet.

Der Meisselhalter H, welcher aus zwei Schraubkloben besteht, die den Stahl w halten, sitzt zunächst fest auf dem Oberschlitten a, der auf dem zweiten Schlitten b in Prismen geführt wird. Zur Verschiebung des Oberschlittens dient die Schraube 1, 2, welche am vorderen Ende 1 mit einem Halse so in den Oberschlitten gelegt ist, dass sie sich in diesem nur drehen kann. In dem zweiten Schlitten liegt, in eine Vertiefung eingelassen, die zur Schraube 1, 2 gehörende Mutter 3. Die durch einen auf den viereckigen Teil 1 aufgesteckten Kurbelschlüssel herbeigeführte Drehung der Schraube 1, 2 veranlasst demnach eine Verschiebung von a auf b. Der Kreuzschlitten b wird nun in gleicher Weise auf die Unterlage c gelegt, und durch die in c gelagerte Supportschraube 4, 5, deren Mutter 6 an b festsitzt, auf c verschoben. — Diese Teile a, b und c, welche den eigentlichen Support bilden, werden vermittelst des Stückes c von der Unterlage d aufgenommen und zwar in der Weise, dass sie sich ebenfalls auf derselben um eine vertikale Achse i drehen können, wodurch die Verschiebung des Meisseis w gegen die Achse des Arbeitsstückes unter jedem Winkel erfolgen kann. Die Feststellung des Supportes auf d geschieht mit Hilfe der Schrauben e, e, deren pyramidale Köpfe in kreisförmige Schwalbenschwanz-

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Fig. 382.

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Nuten des Stückes d eingeschoben sind. — Der Schlitten d endlich ist wieder in derselben Weise durch Prismenführung mit dem Träger A in Verbindung gebracht und auf demselben durch die Schraube 7, 8 zu verschieben, welche in dem an d sitzenden Angusse 9 ihre Mutter hat. Dieser Träger A ruht sodann auf den Wangen G, die oberen Ränder derselben ebenfalls so umfassend, dass eine gehörige Prismenführung entsteht. Um nun diesen Träger A, also auch den Support längs den Wangen G vermittelst der Leitspindel 10 selbst-thätig zu verschieben, ist in 11 eine Mutter angebracht, durch welche die Spindel 10 hindurchgeht und die mittelst eines kleinen Lagerstuhles mit dem Träger A verbunden ist: bei einer Drehung der Schraube 10 findet demnach eine Verschiebung des Supportes längs den Wangen statt. Durch dieselbe Schraube kann aber auch behufs des Plandrehens eine Quer Schiebung des Supportes veranlasst werden und zwar mit Hilfe der Kegelräder k und kj und der Stirnräder tj und t, wovon das letztere auf der Querschraube 7, 8 festsitzt, welche den Unterteil d verschiebt. — Da aber beide Bewegungen niemals gleichzeitig stattfinden sollen, so muss während der Läugenverschiebung des Supportes die Bewegung der Kegelräder k und kt und während der Querbewegung die Mitnahme des Trägers A verhindert werden. Dieses wird durch folgende Anordnung bewerkstelligt. Das Kegelrad k bildet mit der Mutter 11 ein Stück. Die Mutter 11 liegt in dem Lagerstuhle drehbar. Ist daher das Rad k mit der Schraube 10 fest verbunden, so dient letztere nur als Welle und überträgt •die Bewegung auf die Querschraube 7, 8. Eine solche Verbindung bewirkt die in k (Fig. 381) angebrachte Druckschraube. Wird dahingegen das Rad k und somit die Mutter 11 festgehalten, so erfolgt die Längsverschiebung. Dies bewirkt das Kegelrad k sitzende Druckschraube in ihren Lagern festgeklemmt werden kann. Klemmt man daher k auf die Schraube 10 fest, so erfolgt die Querverschiebung des Meisseis und klemmt man die Achse des Rades kj fest, so erfolgt seine Längsverschiebung.

dessen kurze Welle ebenfalls durch eine seitwärts

Soll ein solcher Support nur eine Längsverschiebung durch die Leitspindel erhalten, was bei einfachen Drehbänken gewöhnlich der Fall ist, so fallen die Kegelräder k, kj, die Räder Q und t, sowie die Schraube 7, 8 weg.

Bei der Leitspindeldrehbank¹) liegt zur Schaltbewegung des Supportes •entweder vor oder zwischen den Wangen eine Schraubenspindel (Leitspindel), welche durch Zahnräder von der Spindel aus in Drehung versetzt wird und, indem sie durch eine mit dem Supporte fest verbundene Mutter geht, je nach der Drehrichtung diesen von links nach rechts und entgegengesetzt bewegt, so dass also auch in beiden Richtungen gearbeitet werden kann. Durch Auswechslung der Umsetzungsräder ist sodann die angemessene Geschwindigkeit herbeizuführen. Wenn statt der Schraubenspindel eine Zahnstange zu demselben Zwecke vorhanden ist [Zahnstangendrehbank²)], so befindet sich am Supporte ein Triebrad, das in die Zahnstange eingreift und ebenfalls von der Spindel aus bewegt wird, indem diese eine längs den Wangen hinlaufende Stange in Drehung versetzt, welche durch Kegelräder die Bewegung auf das Triebrad am Supporte überträgt. Eine Kuppelung dient zur Umsetzung der Bewegung. — Bei manchen Drehbänken ist auch die sehr zweckmässige Anordnung getroffen, dass der Dreher vermittelst einer Kurbel die Mutter oder das Triebrad an dem Supporte in Bewegung setzen kann, infolge dessen dann der Support ebenfalls durch die — nunmehr so lange festgehaltene — Schraube oder die Zahnstange auf den Wangen hingeführt wird. Namentlich für kurze Supportwege und schnellen Wechsel ist diese Anordnung unentbehrlich. Diese Anordnung ist ebenfalls aus Fig. 381 und 382, S. 366, zu erkennen. Man hat ja nur nötig, statt des Rades tx auf die kurze Achse des Kegelrades k, eine Drehkurbel zu stecken und herumzudrehen, um die Bewegung des Supportes herbeizuführen, wenn die Schraube 10 gleichzeitig festgehalten wird, da sich dann die Mutter 11 durch das Rad k dreht und längs der Schraube verschiebt und den Support mitnimmt. — Beim Plandrehen erhält der Support ebenfalls durch entsprechende Räderübersetzung eine selbstthäige Querverschiebung, wie bereits S. 365 etc. gezeigt wurde.

Daher sind diese

Das Bett dieser Drehbänke unterscheidet sich von dem Bette der Fuss-•drehbank nur durch die Grösse, weil die Leitspindel- oder Zahnstangendrehbänke gewöhnlich für grössere Arbeiten bestimmt sind.

Drehbänke auch namentlich für Elementarkraftbetrieb eingerichtet, wenn zwar auch für viele Arbeiten des Handdrehers, z. B. zum Schraubenschneiden, eine Leitspindel oft unentbehrlich und demnach ein Bestandteil der Handdrehbank ist.

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Eine mustergiltige Handdrehbank’) ist in Fig. 382 und 383 in zwei Ansichten dargestelit. Das gekröpfte gusseiserne Bett B ruht auf den beiden Böcken G G, welche oben durch das Bett, unten durch die Stange z gehörig festgestellt werden. Die Spindel a ist in den beiden vereinigten gusseisernen Docken v und h gelagert und gegen eine Schraube s gestützt, welche durch einen Ansatz d geht, der mit den Docken aus einem Stücke gegossen ist. Dieser Spindelstock ist auf die S. 357 angegebene Art mit den Wangen B fest verbunden. Die Spindel besitzt bei n einen vierläufigen Wirtel zur Aufnahme der Schnur u u als Transmissionsorgan, welche von der Schnurscheibe S aus die Bewegung erhält. Diese Schnurscheibe sitzt auf der gekröpften Welle C fest, die durch die Zugstange D von dem Fusstritte F aus in Drehung versetzt wird. Sowohl die Welle C als die Drehachse des Fusstrittes wird von Spitzen getragen, welche an den durch das Gestell gehenden Schrauben ee, ee sitzen,.

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Fig. 383.

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wodurch die Bewegung leicht wird. Zur Ausgleichung der Bewegung, die nur beim Niedertreten, also einseitig eingeleitet wird, erhält die Schnurscheibe, ausser einem verhältnismässigen Gewichte, bei Sj noch eine besondere Verdickung. Die Spindel trägt bei k den Kopf, in welchen eine Spitze eingesteckt und auf den das Scheibenfutter m aufgeschraubt ist. Der Reitstock R hat die bereits S. 357 beschriebene Einrichtung und Befestigung. Zwischen dem Spindelstocke und dem Reitstocke befindet sich noch die verschiebbare Auflage L und die Lünette N. Endlich sind auf der Rückseite bei T noch zwei Konsolen angeschraubt, welche eine Holzplatte zur Aufbewahrung des Werkzeuges u. s. w. tragen.

Eine für Riemenbetrieb eingerichtete Leitspindeldrehbank ist in den Fig 384 und 385 in zwei Ansichten vor Augen geführt. Das gekröpfte Bett wird ebenfalls von zwei Böcken getragen. Links befindet sich auf dem Bette der Spindelkasten A mit der Spindel aa Riemenscheiben s oder indirekt durch ein Vorgelege in Umdrehung versetzt

welche entweder direkt durch die

l) Mitt. d. Hann. Gew.-Ver. 1866 S. 149. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1869 S. 120. — Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 314. — Dinglers Journ. 228, 396; 260, 365, 279, 145.

wird. Die Anordnung hierzu ist folgende: Die Riemenscheiben s sitzen lose, also drehbar auf der Spindel aat; mit ihnen fest verbunden ist das Trieb 1. Mit der Spindel fest verbunden ist das Zahnrad 4. Das Trieb 1 greift nun in ein Zahnrad 2 ein, welches auf einer kurzen Welle sitzt, die der Spindel parallel liegt und am entgegengesetzten Ende ein Trieb 3 trägt, welches nunmehr in 4 eingreift, so dass in diesem Fall die Spindel durch das Vorgelege in Bewegung gesetzt wird. Soll aber die Spindel direkt von den Riemenscheiben umgetrieben werden, so sind die Räder 2 und 3 durch Verschiebung der sie tragenden Welle auszurücken und das Zahnrad 4 mit den Riemenscheiben durch eine Art Kupplung zu verbinden. Die Ausrückung wird entweder durch eine Längsverschiebung der Welle 3, 4 oder durch Drehung ihrer exzentrischen Lager bewerkstelligt. Die Kupplung des Rades

4    mit den Stufenscheiben geschieht in der einfachsten Weise durch einen Stift, der durch das Rad 4 gesteckt, gegen einen Vorsprung der Scheiben s tritt, oder durch einen in dem Rade 4 radial verschiebbaren Klotz, der ebenfalls, wenn er der Peripherie zugeschoben wird, gegen einen Vorsprung drückt, der im Innern der grössten Scheibe angebracht ist. Die Verschiebung des Supportes

5    erfolgt entweder mit der Hand, welche vermittelst eines Knopfes das Rad h

Fig. 380.

Fig. 385.

und durch Transportierung die am Supporte sitzende Mutter dreht, wodurch sich der Support längs der Leitspindel L hinschiebt; oder selbstthätig von der Spindel aa, durch das auf der Spindel sitzende Trieb t, die Transporträder u, v, w, und das Rad y, welches mit der Leitspindel fest verbunden ist. Die Drehung der Leitspindel in der am Supporte festsitzenden Mutter veranlasst sodann die Verschiebung des Supportes, deren Grösse von der Steigung und Drehgeschwindigkeit der Leitspindel abhängt. Um in diesem Fall einen möglichst grossen Geschwindigkeitswechsel herbeiführen zu können, sind die Transporteurräder auszuwechseln, d. h. durch Räder von grösserem oder kleinerem Durchmesser zu ersetzen. Daher gehört zu dieser Drehbank eine grössere Anzahl von Wechselrädern¹), welche gleiche Teilung, aber verschiedene Durchmesser haben. Um dieselben aber trotz der verschiedenen Mittelpunkt-Entfernungen stets gehörig in Eingriff bringen zu können, ist die Achse, welche die beiden Räder w und x trägt, in dem Schlitze einer Tasche m verschiebbar und durch eine Klemmschraube feststellbar angeordnet. Die Stelltasche m selbst dreht sich um einen Hals der Leitspindel und wird durch Kreisschlitze ⁶

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und Durchsteckschrauben an einem Stücke des Bettes gehörig befestigt. Der Reitstock R endlich erhält eine Spitze i, welche mit der Schraube o verbunden ist, die vermittelst einer in dem drehbaren Handrädchen B sitzenden Mutter eine entsprechende Verschiebung und dann durch die Klemme o eine sichere Stellung annimmt.

Die gewöhnliche Anordnung der Leitspindeldrehbänke bedingt namentlich dann eine zeitraubende Umtauschung der Wechselräder, wenn in rascher Folge abwechselnd der Support mit der Hand oder mit der Leitspindel geführt werden muss. Es ist deshalb die Konstruktion einer die Wechselräder aufnehmenden Tasche sehr beachtenswert, welche durch eine Bewegung den Eingriff mit dem auf der Leitspindel sitzenden Rade auslöst und zugleich ein Rad einrückt, welches die für das gewöhnliche Drehen erforderliche Übersetzung liefert¹). — Zum Antriebe der Leitspindel ist die S. 344 erwähnte Druckschaltung ebenfalls in Anwendung gebracht.

Es giebt in der Praxis der Dreherei eine Menge Gegenstände, die zwar wohl auf einer gewöhnlichen Drehbank hergestellt werden können, für die man aber zweckmässiger besondere Drehbänke konstruiert, welche entweder die Arbeit mehr fördern, oder das Aufbringen des Arbeitsstückes erleichtern, oder grössere Genauigkeit und besondere Bequemlichkeiten gewähren. Es beziehen sich die dazu angebrachten Änderungen entweder auf die ganze Drehbankanordnung oder auf einzelne Teile derselben. — Die wichtigsten derselben kommen besonders häufig in den Werkstätten für Fabrikation und Unterhaltung des Eisenbahnmaterials vor und sollen daher in folgendem noch kurz behandelt werden.

Die Räderdrehbänke²) zum Abdrehen der auf den Tragachsen fest-sitzenden Eisenbahnwagenräder bezwecken die Herstellung möglichst runder Räder, deren Peripherie (Lauffläche) konzentrisch zu den Achsen liegt, und die verschieden angeordnet sind, je nachdem die Achszapfen ausserhalb oder zwischen den Rädern liegen, aber stets so, dass eine vollständige Zentrierung möglich ist. Es sind daher Spitzen an der Spindel und am Reitstocke vorhanden. Die Spitzen sollen aber zur Vermeidung von Vibrierungen nicht mehr als mit höchstens 2400 bis 3000 kg zusammen belastet sein, weshalb bei solchen Rädern, welche mehr Gewicht besitzen, eine Entlastungsvorrichtung³) anzubringen ist. Eine Entlastungsvorrichtung besteht in einem Ständer, der mitten zwischen den Drehbankspitzen steht und die Hauptlast vermittelst einer Feder aufnimmt, die zugleich eine solche Nachgiebigkeit gewährt, dass die Achse nicht von den Spitzen gedrängt wird, wenn der mittlere, gewöhnlich nicht abgedrehte Teil nicht genau zentrisch läuft. — Eine andere Entlastungsmethode ist die vermittelst der Setzstöcke. Hierunter versteht man Lagerböcke, welche zwischen den Spitzen vorübergehend mit den Wangen verbunden werden und auf d^m oberen Teile Lager tragen, in welche die Achsen mit ihren Hälsen von oben eingelegt werden. Bei denjenigen Lokomotivrädern, deren Achszapfen ausserhalb der Räder sitzen, wird die Konstruktion der Setzstöcke jedoch gern vermieden. — Das Mitnehmen der Räder wird bei diesen Drehbänken gewöhnlich von zwei sehr grossen Planscheiben bewirkt, wovon die eine an der Spindel, die zweite am Reitstocke sitzt, und welche beide eine Aussenverzahnung haben, um durch Triebräder in Drehung versetzt zu werden, die ihrerseits von Riemenscheiben vermittelst Vorgelegeräder die Bewegung erhalten. Dadurch, dass beide Enden der Achsen Bewegung aufnehmen, wird ein Verwinden derselben verhütet. Der

l) Dinglers Journ. 255, 420. — 2) Wiebe, Skizzeub., 1873 Heft 85 Bl. 3, 4. —

Publ. ind. Bd. 5 S. 392; Bd. 10 S. 359.

Heusinger v. Waldegg, Handbuch, Bd. IV S. 242.

— Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 280; 1873 S. 123; 1874 S. 164; 1886 S. 295; 1892 S. 179; 1893 S. 57. — Dinglers Journ. 142. 9; 186, 437; 209, 88, 407; 284, 177; 255, 325; 260, 400; 285, 159. — 3) Organ 1867 S. 152. — Dinglers Journ. 134, 410.

Gebrauch der Planscheiben ermöglicht zugleich in einfachster Weise die Entlastung der Spitzen, indem die Räder an den Scheiben befestigt werden; die Spitzen dienen dann lediglich zum Zentrieren und sind daher oft in den hohlen Spindeln verschiebbar, wodurch insbesondere auch das Einspannen erleichtert wird. Zur Führung des Werkzeuges sind mindestens für jedes abzudrehende Rad ein, sehr oft auch zwei Supporte, also zusammen zwei oder vier Supporte vorhanden.

Zum Abdrehen der Wagen- und Tenderräder, die ihre Achszapfen stets ausserhalb der Räder haben, dienen mitunter ebenfalls besondere Lagerdrehbänke, bei denen die Achsen sich um ihre eigenen Zapfen drehen, indem diese in Lagern ruhen, die von festen Lagerböcken getragen werden. Die Drehung erfolgt sodann durch ein Zahnrad, welches eine hohle Welle umtreibt, die um die Mitte der Radachse liegt und durch Mitnehmer die abzudrehenden Räder fasst und herumführt. Die gehörig in zwei Lagern gelagerte, hohle Welle vertritt also die Spindel und ist zum Einbringen der Radachsen in der Achsenrichtung zerschnitten. — Eine ähnliche Anordnung erhält auch mitunter die Drehbank zum Abdrehen der Zapfen an den Eisenbahnwagenachsen (Achsendrehbank), wenn beide gleichzeitig abgedreht werden sollen, dadurch, dass die Achse zwischen zwei Reitnägeln (also toten Spitzen) liegt und durch eine in der Mitte der Bank liegende hohle Welle mit Stirnrad umgetrieben wird, durch die sie hindurchgesteckt und mit der sie mittelst acht radial gestellter Schrauben zentriert wird. — Zwei Supporte, welche durch Leitschrauben geführt werden, veranlassen dann das gleichzeitige Abdrehen beider Zapfen (doppelte Achsendrehbank). — Für die sämtlichen genannten Arbeiten an Rädern, Radachsen und Zapfen der Eisenbahnfahrzeuge dienen übrigens am häufigsten Planscheibendrehbänke mit zwei Planscheiben, weil sie namentlich das Einspannen erleichtern und sogar mehrere Arbeiten gleichzeitig gestatten. Eine mustergiltige Räder dreh b an k mit Planscheiben und 600 mm Spitzenhöhe führt Fig. 387 vor Augen. Man erkennt bei S den auf dem Bette G

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festliegenden Spindelkasten, mit der (S. 358 Fig. 375) beschriebenen Spindellagerung, und bei R den auf dem Bette verschiebbaren Reitstock. Das Arbeitsstück wird, während es an einem Kranhaken hängt, zwischen den Spitzen a, und i zentriert und mit den Planscheiben P, P passend verbunden, welche dasselbe mit Hilfe der Führer F, F in Umdrehung versetzen. Dabei erhalten die Planscheiben ihre Drehung durch die Zahnkränze r, r vermittelst zweier Triebräder, die sich im Innern des Bettes auf einer horizontalen Welle befinden, welche von den Stufenscheiben m und den entsprechenden Transporträdern t angetrieben wird. Ausserdem kann, nach Auslösung der Wechselräder auch die Bewegung direkt und einseitig von der Spindel J auf die Seite 358 erklärte Art erfolgen. Die Drehbank ist mit zwei Kreuzsupporten T und T versehen, welche mit Hilfe zweier Platten derart auf dem Bette befestigt sind, dass sie sich sowohl in der Spindelrichtung als in der Querrichtung ein- und feststellen lassen. Die Schaltung bewirken die auf die Supportschraube 0, 0 aufgesteckten Ratschen K, K, die von herabhängenden Ketten bewegt werden, welche eine Auf- und Abbewegung ausführen. Diese geht endlich von einer Oese s aus, welche von einem kleinen Zapfen getragen wird, der sich mit der Scheibe p dreht und in einem Schlitze dieser Scheibe nach Bedürfnis exzentrisch verstellen lässt, um dadurch den Hub, also die Grösse der Schaltung, zu regeln. Mit dieser Öse sind die über Deckenrollen laufenden Ketten verbunden. Die Drehung der Scheibe p erfolgt von der Spindel J aus durch die Stirnräder e, welche nach Hebung der Falle f ausgelöst werden können. — Zu bemerken ist noch, dass die Spindelkasten nach Lösung der Befestigungsmuttern in der Längenrichtung mit Hilfe eines Schraubenschlüssels h verschoben werden, der ein in eine Zahnstange greifendes Trieb dreht.

Zu den schweren Drehbänken gehören auch die Walzendrehbänke⁷) zum Abdrehen der Kaliber- und Glattwalzen für Eisenwalzwerke etc., die möglichst genau cylindrisch, also sehr sorgfältig, daher auch zwischen Spitzen abgedreht werden müssen. Um aber hierbei die Spitzen nicht übermässig zu belasten, sind auch die Lagerböcke wie bei den Räderdrehbänken angebracht. Die Mitnahme der eingespannten Walzen findet durch Herzstücke von einer Planscheibe aus statt, die um die Spindel gedreht wird und zu dem Zwecke wie bei Fig. 365, mit einem Zahnkranze versehen ist, in den ein Trieb eingreift. — An solchen schweren Drehbänken erfolgt der Antrieb sehr oft durch eine Schnecke, welche in ein Schneckenrad eingreift, das den Kranz der Plan- oder Mitnehmerscheibe bildet. Zugleich lässt man dann sehr zweckmässig diesen Kranz um einen cylindrischen Ring von grossem Durchmesser laufen und nicht um die dünne Spindel²), weil hierdurch eine grössere Solidität erreicht wird.

Zum Abdrehen schwerer plattenförmiger Arbeitsstücke (Räder, Radreifen, Riemenscheiben u. dergl.) bedient man sich auch einer Drehbank, bei welcher die Planscheibe horizontal [Horizontale Drehbank, Drehmaschine³)] in einer kreisrunden Führung liegt und vermittelst eines angegossenen, nach unten gerichteten Zahnkranzes nebst Triebrad um einen zentrischen Zapfen gedreht wird. Über dieser Drehscheibe schwebt an einem vertikal und horizontal verstellbaren Träger das Werkzeug und zwar entweder zwischen zwei Ständern nach Art einer Hobelmaschine (S. 368), oder an einem vorspringenden Bocke, wie bei den Stossmaschinen (S. 374). Diese Anordnung gestattet ein schnelles und sicheres Aufspannen des Arbeitsstückes mit Hilfe einer Zentrierspitze und ein gleichzeitiges Ab- und Ausdrehen (Ausbohren).

Um mehrere Arbeitsstücke, insbesondere Wellen, gleichzeitig auf einer Drehbank bearbeiten zu können, hat man besondere Docken mit 2 bis 6 Spitzen und Supporte mit ebensoviel Meissein konstruiert, die in Durchbrechungen ein-treten, in welchen die Wellen sich drehen⁴).

Bei manchen Drehbänken steht ein Spindelkasten mit 2 Spindeln auf der Mitte der Wangen zwischen zwei Reitstöcken, so dass zwei zusammenhängende,

Zur Hervorbringung von Kugelflächen (Kugeldrehen) und Wölbungen, z. B. auf den Rolienfelgen der Riemenscheiben, der konkaven Ausdrehungen an Schraubenrädern u. s. w., die so gross sind, dass sie nicht durch einen abgerundeten Drehmeissel hergestellt werden können, erteilt man dem Supporte eine Einrichtung, durch welche der Meissei gezwungen wird, sich um einen Punkt zu drehen, oder längs einer Kurve zu bewegen [Kurvensupport, Kugelsupport, Chariot circulaire, Ch. tousnant, Ch. pivotant, Revolring slide-rest]¹). —

aber mit unabhängiger Drehung ausgestattete Drehbänke (Doppeldrehbänke) entstehen, welche von einem Arbeiter bedient werden können, wenn die Supportverschiebungen selbstthätig erfolgen. Namentlich eignen sich diese Drehbänke zur Anfertigung kleiner Gegenstände, z. B. Schraubenbolzen, kleiner Wellen etc.

Die rotierende Bewegung der Drehbankspindel wird übrigens auch in ausserordentlich häufigen Fällen zu anderen Zwecken als zum Drehen benutzt und somit die Drehbank durch die ausgedehnte Benutzbarkeit zu einem der unentbehrlichsten Hilfsmittel für die Metall- und Holzarbeiter.

So werden z. B. durch die Drehbank die Arbeitsstücke in Drehbewegung gesetzt, deren Oberflächen mit dem Rändelrad (S. 191) gerändelt werden sollen, was bei kleineren Gegenständen (gerändelte Schraubenknöpfe) aus freier Hand, bei grösseren (Kattundruckwalzen etc.) mit Hilfe des Supportes und der Leitspindel (Molettieren, Rändelmaschine, Molettiermaschine) vorge-nonpnen wird. Lässt man dabei unter anderem das Rändelrad durch den Support so führen, dass es auf einem sich drehenden Blechcylinder die Eindrücke in Schraubenlinien hinterlässt und schneidet dann den Cylinder, ebenfalls auf der Drehbank, längs dieser Schraubenlinie auf, so erhält man einen langen verzierten Blechstreifen, der zu mancherlei Verzierungen an Klempnerarbeiten etc., Verwendung findet. — Auf dieselbe Weise wird die Drehbank gebraucht, um die Modelle mit dem aufgezogenen Blech (S. 202) zur Anfertigung der gedrückten Gegenstände in Rotation zu versetzen (Drückdrehbank, Tour presseur, T. ä emboutir, T. ä repousser, Spinning-lathe).

Wird zwischen den Spitzen der Drehbank eine Welle eingespannt, auf welcher eine Kreissäge sitzt und auf die Wangen eine Unterlage geschoben, welche den Tisch einer Kreissäge vertritt, so ist die Drehbank in eine Kreissäge verwandelt. — Durch Anbringung einer Fräse am Kopfe der Spindel oder einer Fräswelle zwischen den Spitzen entsteht eine Fräsmaschine oder eine Holzhobel- oder Holznutmaschine.

Vorzüglich geeignet ist die Drehbank zum Bohren; entweder indem der Bohrer mit der Spindel umläuft und das Arbeitsstück, oft mit Hilfe des Reitnagels, dagegen gedrückt wird, oder indem das Arbeitsstück sich dreht, also die Arbeitsbewegung erhält, während der Bohrer gegen das Arbeitsstück gedrückt, also mit der Schaltbewegung ausgestattet wird (in welchem letzteren Fall das Loch natürlich nur in der Achse des Arbeitsstückes liegen kann). Spannt man auf den Wangen der Drehbank genau zentrisch zu der Spindelachse einen Cylinder und zwischen den Drehbankspitzen eine Welle mit Bohrkopf ein, so kann die Drehbank mit bestem Erfolge eine Ausbohrmaschine ersetzen.— Erhält die Drehbank eine solche Einrichtung, dass mit derselben ohne wesentliche und zeitraubende Auswechslung einzelne Teile nebst den gewöhnlichen Dreharbeiten eine Anzahl anderer Arbeiten (Schraubenschneiden, Fräsereien ⁸

u. dergl.) ausführbar ist, die sonst Spezialmaschinen notwendig machen, so nennt man sie Un iversaldr ehb an k, auch Universalwerkzeugmaschine. Eine sehr bemerkenswerte Ausführung [v. Pittlerl¹) zeichnet sich u. a. durch eine eigentümliche Anordnung des Supports aus, indem letzterer eine Drehung des Meisseiträgers in zwei senkrecht zu einander stehenden Ebenen und damit jede beliebige Stellung und Führung des Meisseis oder eines in den Support eingespannten Arbeitsstückes (zum Fräsen etz) gestattet.

Als weitere Beispiele für die fruchtbringende Verwendung der Drehbank mögen noch folgende dienen. — Zur Herstellung der Zündhölzchen wird ein runder Klotz aus Aspen- oder Pappelholz auf die Drehbank gebracht und in Rotation versetzt. Sodann werden auf der Peripherie schmale Kerben eingedrelit, welche soweit von einander sitzen, als die Hölzchen lang sein sollen und darauf der Klotz mit einem langen Messer abgeschält, welches einen solchen Vorschub erhält, dass es bei jeder Umdrehung des Holzstückes um die Dicke der Hölzchen radial vorrückt. Dadurch fallen lange Blätter ab, welche nur durch eine Spaltmaschine mit selbstthätigem Vorschub weiter zerschnitten, die fertigen Hölzchen liefern. — Dieselbe Methode steht zur Anfertigung der hölzernen Schuhstifte und der langen dünnen Fournierbretter in Gebrauch. — Dreht man eine Holzscheibe, welche rechtwinklig gegen die Fasern vom Stamme eines spaltbaren Holzes abgeschnitten wurde, zu einem Ringe von beliebigem Querschnitte ab und spaltet sodann diesen Ring radial in viele Stücke, so erhält man ebensoviel kongruente Holzklötzchen von der Gestalt des Querschnittes. Auf diese Weise werden die als Kinderspielzeug vorkommenden Tiere etc., sodann mitunter auch runde Scheiben u. s. w., zur Vollendung durch das Schnitzmesser etc. vorbereitet. — Erwähnt mag noch werden, dass auf Holz-drechselwaaren Ringe von verschiedenem Aussehen durch Anhalten abfärbender Stifte hergestellt werden. Zinn giebt auf solche Weise einen weissen Metallstreifen, die Kurkumawurzel einen gelben, Rotholz einen rothen und ein hartes Stück Eichenholz einen braunschwarzen Streifen, der von einer oberflächlichen Verkohlung herrührt. —

Wenn die Notwendigkeit vorliegt, zur Anfertigung eines Gegenstandes auf der Drehbank mehrere Werkzeuge, z. B. Stähle mit verschieden geformten Schneiden in einer gewissen Reihenfolge zur Anwendung zu bringen, so ist es sehr erwünscht, zur Vermeidung des Umspannens einen Werkzeugträger anzubringen, der sämtliche Werkzeuge aufzunehmen und einzeln nach Bedürfnis zur Wirkung zu bringen gestattet. In der Regel wählt man zu diesem Zwecke als Werkzeugträger eine cylindrische Scheibe, in welcher konachsial oder radial Werkzeuge befestigt werden, und die um eine wagerechte oder senkrechte Achse derart zu drehen ist, dass infolge dieser Drehung das betreffende Werkzeug in die richtige Lage zum Arbeitsstücke und durch Verschiebung des Werkzeugträgers längs der Drehbankwangen zum Angriffe gelangt. Drehbänke mit diesen Drehsupports (Revolverkopf) heissen Revolverdrehbänke und finden immer mehr und mehr Verbreitung. — Bei einer durch Fig. 388 u. 389 vergegenwärtigten Konstruktion ist die zum Durchschieben längerer Arbeitsstücke (Stäbe), hohle, mit Stufenriemenscheiben versehene Spindel in dem Stocke S S gelagert und mit einem Klemmfutter K ausgestattet, welches das vorgeschobene Arbeitsstück in der Spindel zentriert und festhält. Der Revolverkopf R trägt 6 konachsial sitzende Büchsen, 3 zur Aufnahme von Werkzeugen ⁹

und ist nach Lösung des Stiftes o von dem Handgriffe h zu drehen, ausserdem durch die Handräder a und b mittelst Supportschraube, sowie Zahnstangentrieb wie ein gewöhnlicher Stichelträger (S. 355) verstellbar. — Da diese Drehbank zugleich zum Schraubenschneiden (s. Kapitel über Anfertigung von Schrauben) bestimmt ist, so befindet sich an derselben noch bei B ein zurücklegbarer Schraubenschneidapparat, dessen Schneidstahl mittelst der Schrauben c und u

¹

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1884 S. 430. — Civiling. 1885 S. 25. — Prakt. Masch.-Konstr. 1871 S. 112, 1873 S. 173, 1883 S. 73. — Dinglers Journ. 213, 454; 219, 394, 228, 396; 244, 192; 2G5, 175; 284, 9; 288, 9,

²

Dinglers Journ. 230, 185; 279, 145.

³

Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 67, 281; 1874 S. 66; 1886 S. 294. — Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1885 S. 416. — Dinglers Journ. 149, 331; 217, 279; 257, 54.

⁴

Dinglers Journ. 173, 85; 183, 260; 257, 54. — 2) Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1862 S. 214. — Dinglers Journ. 159, 19; 214, 369; 261, 420. — 3) Dinglers Journ. 262, 211. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1885 S. 811.

⁵

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1891 S. 335. — Prakt. Masch.-Konstr. 1872 S. 14, 29; 1873 S. 252; 1879 S. 166, 264. — Dinglers Journ. 187, 285; 189, 289; 194, 192; 207, 178; 227, 428; 279, 122; 287, 10; 294, 57.    v

⁶

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1858 S. 162; 1892 S. 1374. — Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 6.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

⁷

Hütte 1861 S. 18. — Prakt. Masch.-KoDstr. 1886 S. 295. — Dinglers Journ. 160, 252; 261, 549; 274, 479; 297, 29. — 2) Hesse, Werkzeugm. d. Wien. Ausst. S. 107. — ») Zeitschr. d. V. d. Ing. 1885 S. 416; 1892 S. 576; 1894 S. 1381. — Prakt. Masch.-Konstr. 1891 S. 92; 1894 S. 133; 1895 S. 83. — Dinglers Journ. 228, 111; 233, 31; 267, 14; 281, 289. — i) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1895 S. 1375. — Dinglers Journ. 229, 109; 233, 95.

⁸

Berlin. Verb. 1867 S. 197; 1872 S. 243. — Prakt. Masch.- Konstr. 1870 S. 83; 1873 S. 47; 1879 S. 22. — Dinglers Journ. 185, 270; 253, 66; 288, 34; 294, 83; 297; 29.

⁹

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1891 S. 1315; 1892 S. 576. — Dinglers Journ. 284, 6; 286, 252; 287, 10. — ^) Prakt. Masch. - Konstr. 1893 S. 3. — Dinglers Journ. 226, 136; 282, 220; 233, 100; 259, 63; 265, 7; 269, 145; 279, 200.

n "Ti—' iijB

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Fig. 389.

Fig. 388.

einstellbar ist. Dieser Schneidapparat ist auf einer verschiebbaren Spindel 11 befestigt, welche mittelst des Armes A von der auf der Drehbankspindel sitzenden Patrone P eine Verschiebung erhält, so dass die Bewegung von B genau der Patrone P folgt.

2. Drehbank mit toten Spitzen. Wenn es sich um die Herstellung möglichst genauer Rotationskörper handelt, z. B. bei der Anfertigung der Zapfen an geodätischen und physikalischen Instrumenten, genauer Cylinder zur Bestimmung von spezifischen oder absoluten Gewichten u. s. w., so ist, wie bereits S. 352 erwähnt wurde, das Drehen zwischen toten Spitzen unerlässlich. Eine gewöhnliche Drehbank kann sehr leicht in eine Drehbank mit toten Spitzen verwandelt werden, wenn man die Spindel durch eine Druckschraube fest klemmt und auf dem Kopfe derselben eine umlaufende Scheibe anbringt, welche das Arbeitsstück durch einen Führer mitnimmt, oder indem man eine besondere Docke (Zentrierstock) auf die Wangen setzt, welche nur eine feste Spitze und eine um den Schaft dieser Spitze sich drehende Mitnehmerscheibe besitzt. Sollen besondere Spitzendrehbänke vorhanden sein, so wird die letzte Anordnung ihrer Konstruktion zu Grunde gelegt. — Die S. 371 beschriebenen Achsen- und Räderdrehbänke gehören jedoch auch schon zu denjenigen mit toten Spitzen.

Die Holzdrechsler gebrauchen mitunter noch unter dem Namen Wippe (Tour ä perche, Pole lathe) eine Drehbank mit toten Spitzen, die nur aus zwei Spitzdocken, Wangen und Auflage besteht. Das Holz wird dann zwischen diesen Spitzen eingespannt und durch eine umgelegte Schnur (wie die Bohrer S. 331 durch den Bohrbogen) in alternierende Bewegung gesetzt. Die vertikal gespannte Schnur ist zu diesem Behufe mit dem oberen Ende an einer federnden, unter der Decke sitzenden Holzstange (Wippe, Perche, Pole) befestigt und mit dem unteren Ende an einem Fusstritte, der vom Arbeiter getreten wird. Künstlichere Einrichtungen dieser Wippe, deren Hauptwert eben die grosse Einfachheit ist, sind nicht in Aufnahme gekommen. —

Ein sehr wichtiger Faktor für die gute Wirkung der Drehbank ist die Geschwindigkeit, mit welcher das Arbeitsstück umläuft, und mit welcher der Meissei verschoben wird, und die natürlich, um eine schnelle Wirkung hervorzubringen, so gross als möglich gemacht werden soll, weshalb es auf die Bestimmung der äusseren Geschwindigkeitsgrenzen ankommt, um die grösste Nutzleistung zu ermitteln.

Ist d der Durchmesser des Arbeitsstückes an der

Stelle, wo der Meissei angreift, so ist die Geschwindigkeit v eines Punktes in der Sekunde an dieser Stelle bei n Umdrehungen in der Minute,

d n n 60 ’

Es bestimmt sich

also dem Durchmesser und der Umdrehzahl proportional, daher für ein gegebenes d und v die Umdrehzahl

v 60

Hieraus folgt zunächst die Notwendigkeit, Stufenscheiben zur Erzielung verschiedener Umdrehungszahlen bei verschiedenen Durchmessern des Arbeitsstückes anzubringen.

Die absolute Umlaufgeschwindigkeit v richtet sich namentlich nach dem Material, indem hartes Material (Eisen, Bronze etc.); eine geringere Geschwindigkeit zulässt als weiches (Zinn, Holz etc.); dann aber auch nach der Beschaffenheit (Schneide, Härte) des Werkzeuges, nach der Lage seines Angriffspunktes (Anstellung); nach der Dicke und Breite des Spanes; nach der Bauart der Maschine insofern, ob diese ein Erschüttern oder Erzittern begünstigt oder verhindert. Bei grosser Geschwindigkeit oder falscher Anstellung des Werkzeuges entsteht leicht das sogenannte Schnarren, welches von einem Zittern des Stahles herrührt, sich an dem Arbeitsstücke durch eine rauhe, auf gerissene Oberfläche kundgiebt und sowohl die Genauigkeit als das gute Ansehen beeinträchtigt. —

Die Erfahrungen der Praxis geben nun für die beste Wirkung folgende mittlere Umlaufgeschwindigkeiten an:

für weisses Gusseisen (Hartguss) 10 bis 20 mm in der Sekunde

„ Stahl

„ graues Gusseisen „ Schmiedeisen „ Messing und Bronze „ hartes Holz „ weiches Holz

Die hierzu gehörenden Schaltbewegungen (Spanbreiten) betragen durchschnittlich für Metall pro Umdrehung 0,25 bis 0,50 mm, steigen aber bei mittleren Drehbänken auf 1,0, ja selbst auf 2,0 mm; so ist z. B. beim Walzenabdrehen 0,3 bis 1,3 mm üblich. — Die Schaltung für Holzdrehbänke ist durchschnittlich 1 bis 1,25 mm.

In manchen Fällen und unter besonderen Umständen weichen die Geschwindigkeiten von den angegebenen bedeutend ab. So ist beim Abdrehen solcher Gegenstände, die äusserst genau ausfallen sollen und bei welchen daher das Werkzeug oft aus einem Diamantsplitter besteht, die Geschwindigkeit sehr gering, z. B. auf Bronze oder Messing nur 10 bis 15 mm, während andererseits für die Massenherstellung mancher Holzfabrikate die Drehbänke mit Transmissionsantrieb getrieben wohl 1000 bis 2000 Umdrehungen in der Minute machen, was bei einem Arbeitsstücke von 0,4 m Durchmesser einer Geschwindigkeit von 2 bis 4 m entspricht. — Die Schnittgeschwindigkeit kann auch bei Metall bedeutend gesteigert werden, wenn man für geeignete Abkühlung der Stähle Sorge trägt, indem z. B. durch eine kleine Schleuderpumpe oder aus einer Wasserleitung ununterbrochen kaltes Wasser auf den Stahl spritzt. — Zugleich wird hierdurch eine Erwärmung und Ausdehnung des Arbeitsstückes, sowie der infolge der letzteren entstehende Druck auf die Spitzen vermieden. Man soll unter diesen Umständen beim Abdrehen eiserner Wellen die Schnittgeschwindigkeit auf 120 mm und die Schnittbreite auf 1,5 mm erhöhen können *).

Zur Beurteilung der Übersetzungsverhältnisse mag noch die Angabe dienen, dass ein Arbeiter etwa 60 mal in der Minute zutreten kann, und dass das Decken Vorgelege für kleine Bänke etwa 80 bis 110, für grosse etwa 30 bis 60, und für die Plandrehbänke 20 bis 40 Touren in der Minute macht. — Soll hiernach z. B. ein hart gelaufenes Eisenbahnwagenrad von 1,0 m Durchmesser mit einer Arbeitsgeschwindigkeit von 25 mm in der Sekunde abgedreht werden, so muss die Spindel etwa 0,5 Umdrehungen in der Minute machen. Die kleinste Scheibe an der Decke habe (nach S. 323) 400 mm Durchmesser, die grösste an der Spindel 800 mm Durchmesser und es macht also die Spindel bei 20 Umdrehungen des Deckenvorgeleges 10 Umdrehungen. Demnach muss in diesem Fall durch ein Rädervorgelege an der Drehbank die Bewegung auf die Spindel übertragen werden, das noch die Übersetzung von */20 veranlasst. —

Die Bewegung des Meisseis durch den Handsupport, welche die im Supporte liegende von einer Handkurbel gedrehte Schraube hervorbringt, wird gewöhnlich durch das Gefühl des Arbeiters reguliert. Diese Schraube hat durchschnittlich 15 bis 20 mm Durchmesser und ein flaches Gewinde mit ungefähr 3 bis 4 mm Steigung, wonach sich der Grad der Umdrehung bemessen lässt. — Bei Leitspindeldrehbänken haben die Supportschrauben 25 bis 35 mm Durchmesser und ein flaches Gewinde von 4,25 bis 5,15 mm Steigung. — Die Leitspindel für die Verschiebung des Supportes bekommt je nach der Grösse der Drehbank verschiedene Durchmesser und deshalb auch verschiedene Gewindhöhen oder Steigungen. Bei kleinen Drehbänken kann man etwa 6, bei mittleren 12 bis 16, bei grossen 17 bis 25 mm Steigung annehmen, weil diese Maase den Dicken der Leitspindel entsprechen, wobei jedoch zu bemerken ist, dass die Leitspindeln mit 25 mm Steigung abwärts bis 18 mm sehr gewöhnlieh ein doppeltes Gewinde erhalten. Bezeichnet man mit h die Ganghöhe der Schraube, mit s den Vorschub und mit ip die Schraubenumdrehungen für eine Umdrehung des Arbeitsstückes, so ist

ET m

Ui =

wonach sich die Übersetzung von der Drehbankspindel aus bestimmt. Bei den Leitspindel-Drehbänken ist, weil verschiedene Geschwindigkeiten kombiniert werden müssen, daher stets eine gehörige Anzahl Wechselräder notwendig, namentlich dann, wenn die Drehbank zugleich zum Schraubenschneiden (s. d.) dienen soll. —

Der Arbeitsverbrauch N der Drehbank setzt sich, wie bei den Werkzeugmaschinen üherbaupt, zusammen aus der Leergangsarbeit und der Arbeit beim Arbeitsgange N2:

. N = N₁-fN₈.

Nach den Untersuchungen Hartigs bedarf die Bestimmung der Arbeit Nj für Metalldrehbänke nicht nur der Angabe der Geschwindigkeit, d. h. der Spindelumdrehzahl, sondern auch der Berücksichtigung der Rad Übersetzungen

1) Deutsch. lud. Zeit. 1885 S. 236.

zwischen Antriebswelle und Spindel. Ist n die Zahl der Spindelumdrehungen in der Minute, so ist nach folgenden Formeln die Leergangsarbeit in Pferdestärken zu berechnen

Zahl der Radübersetzungen zwischen Antriebswelle und Spindel

leichter

Nt bei

mittlerer

schwerer

Ausführung,

to o

3-4

Es ist die Arbeit

0,05 + 0,0005 n 0,10 + 0,0023 n 0,25 -j- 0,0041 n 0,05 -|- 0,0012 n 0,10 + 0,015 n 0,25 + 0,053 n 0,05 4-0,05n    0,13    +    0,11 n 0,25 +0,18 n

N₂ = a®,

wenn a die Arbeit in Pferdestärken für 1 kg stündlich abgedrehtes Material, und @ das Gewicht der stündlich erhaltenen Späne in kg bedeutet.

Es ist sodann näher

a = 0,069 für Gusseisen n = 0,072 „ Schmiedeisen a = 0,104 „ Stahl.

3. Drehstuhl [Tour d’horloger, Tour ä l’archet, Turn-JBench, 2k’»¹)]. Da die Grösse der Drehbänke immer in einem gewissen Verhältnisse zu der Grösse der Arbeitsstücke stehen muss, so nimmt dieselbe für Metallarbeiten so weit ab, dass die Bettlänge nur noch 150 bis 500 mm und die Spitzenhöhe 20 bis 30 mm beträgt. In diesem kleinen Maasstabe ausgeführte Drehbänke, welche Drehstühle genannt werden, lassen manche Konstruktionsvereinfachungen zu. Zunächst gehören sie ausschliesslich der Gattung der Prismendrehbänke an, indem die Wangen aus einem viereckigen eisernen oder verstählten oder stählernen Stabe von 10 mm Dicke und 25 mm Höhe gebildet werden, auf welchem sich die Docken befinden. Ferner ist ein Gestell selten vorhanden, weil das Prisma in der Regel in einen Schraubstock eingespannt oder vermittelst kleiner Füsse auf dem Werktische befestigt wird.

Die auf dem Drehstuhle anzufertigenden Arbeiten erheischen gewöhnlich eine grosse Genauigkeit, weshalb die grösste Zahl der Drehstühle mit toten Spitzen a, b ausgerüstet ist (Spitzen dreh Stühle), und weshalb Dreh Stühle mit bewegter Spindel (Dockendrehstühle) seltener sind. — Bei den Spitzendrehstühlen (Fig. 390) befinden sich daher auf dem Prisma C zwei Docken A und B, wovon die eine B am äussersten Ende feststeht und die zweite A auf

dem Prisma verschiebbar ist. Durch den oberen Teil jeder Docke ist, parallel zum Prisma, ein Stift geschoben, der zur Aufnahme des Arbeitsstückes an einem. Ende eine Spitze, am anderen ein Grübchen trägt (StiftendrehStuhl) und durch eine Klemmschraube fg festgestellt werden kann. — Mit seltenen Ausnahmen ist die Drehbewegung des Arbeitsstückes, wie bei der Wippe, eine abwechselnde und wird hervorgebracht durch einen Drehbogen (S. 331), welcher über eine Rolle (Drehrolle, Cuivrot, Ferrule, Ferril, Verril) geht, die auf das Arbeitsstück geschoben wird. Statt einer einfachen runden Rolle, die mit einem zentrischen Loche versehen ist, gebraucht man oft Rollen, welche durch die Achse in zwei Hälften geschnitten sind und durch Schrauben verbunden werden (Schraubrollen, Cuivrot ä vis, Screw-ferrule), wodurch sie für

B. C

jt

Fig. 390.

1) Dinglers Journ. 151. 172.

Arbeitsstücke von verschiedenem Durchmesser brauchbar werden. Sind die Arbeitsstücke scheibenförmig oder hohl, so kommen andere Befestigungsvorrichtungen in Anwendung. Massive Scheiben werden auf eine kleine Kittscheibe aufgekittet, welche auf einer kegelförmigen Achse sitzt, deren Spitze in das Grübchen des Stiftes tritt. Der zweite Stift wird dann gegen die Mitte der abzudrehendeu Scheibe gestützt. Auf der kegelförmigen Achse befindet sich die Schnurrolle. — Haben die Scheiben in der Mitte eine Öffnung, so schiebt man sie auf einen konischen Stift (Drehstift, Arbre, Arbor), der zwischen die Spitzen gebracht und durch eine darauf sitzende Bolle mittelst des Drehbogens gedreht wird. Zum besseren Festhalten des Arbeitsstückes schraubt man wohl dasselbe auf ein Gewinde, das sich auf diesem Drehstifte befindet, und, um das Losgehen zu verhindern, linksgängig sein muss (Linker Drehstift, Arbre ä vis, Screw arbor). Eine Scheibe neben dieser Schraube dient dann teils zur Stütze des Arbeitsstückes, teils zur Verhütung des Verschiebens. Besser ist hier die Anwendung des linken Drehstiftes mit Mutter, auf dem das Arbeitsstück durch eine Mutter gegen eine kleine Scheibe gedrückt und festgehalten wird.

Der Dockendrehstuhl stimmt in der Konstruktion mit einer Prismendrehbank, — nur dass derselben das Gestell fehlt und dass die Spindeldocke rechts zur Seite des Arbeiters sitzt, — und in der Betriebsweise mit dem Stiftendrehstuhle überein, indem die Spindelbewegung durch Rolle und Bogen bewirkt wird. Mitunter wird die Spindel übrigens durch eine kleine Handkurbel mit Zahnradübersetzung oder auch durch Trittrad mit Schnur in Bewegung gesetzt.

Als Drehwerkzeug werden am Drehstuhle ausschliesslich Grabstichel verwendet, welche auf eine Auflage D mit Krücke d gelegt, die auf der Stange C verschiebbar angeordnet und durch eine Klemmschraube e festzustellen ist, selten in einen kleinen Support gesteckt werden.

4. Passigdrehen. Besonders in der Holzverarbeitung kommt die Anfertigung ovaler (elliptischer) und unrunder Formen oft vor (Bilderrahmen, Gewehrschäfte, Schuhleisten etc.). Zur Erzeugung solcher Formen auf der Drehbank kann man zwei verschiedene Wege einschlagen, da es ja darauf ankommt, ausser der rotierenden Bewegung noch eine radiale Verschiebung des Angriffspunktes der Meisseischneide, also eine schwingende Bewegung zu veranlassen. Entweder giebt man dem Meissei nur eine Bewegung parallel zur Spindelachse und dem Arbeitsstücke die drehende und schwingende Bewegung, oder der Meissei bekommt die schwingende und das Arbeitsstück eine gewöhnliche Drehbewegung.

Der erste Weg wird gewöhnlich eingeschlagen, wenn die Querschnitte des Arbeitsstückes elliptisch oder ellipsenähnlich sind, und zu dem Behufe das sogenannte Ovalwerk¹) (Ovale, Machine ä ovale, Oval shulc) angewendet. Dasselbe beruht entweder auf demselben Prinzip wie der S. 75 dargestellte Ellipsenzirkel, indem es nur eine Umkehrung desselben ist, oder es besteht aus einer Einspannvorrichtung von folgender Einrichtung.

An der vorderen Fläche der Vorderdocke liegt ein kreisrunder eiserner Ring und zwar in horizontaler Richtung verstellbar und mittelst zweier Schrauben zu befestigen. Die durch diesen Ring hindurchtretende Drehbankspindel trägt am Kopfe, auf gewöhnliche Weise damit verbunden, eine Planscheibe. Auf der Vorderfläche dieser Planscheibe ist in der Richtung eines Durchmessers eine schwalbenschwanzförmige Nut eingearbeitet, in welcher ein ebenso geformter schmaler Schieber liegt, der in der Mitte die Vorrichtung zur Aufnahme des

Arbeitsstückes besitzt. Dieser Schieber bat ferner auf der Rückseite zwei Vorsprünge, welche durch lange Löcher der Planscheibe treten, den an der Docke befindlichen Ring ausserhalb an zwei gegenüberliegenden Punkten berühren und demnach bei der Drehung der Spindel um diesen Ring herumgeführt werden. Ist besagter Ring konzentrisch zur Spindelachse befestigt, so bewegt sich der Schieber mit dem Arbeitsstücke nur im Kreise; wird der Ring aber seitwärts verschoben, so erhält der Schieber, also auch das Arbeitsstück, nebst der Drehung noch eine oszillierende Bewegung in der Horizontalebene. Indem es nun bei einer Drehung zweimal um die Exzentrizität seitwärts bewegt wird, schneidet der feststehende Stahl an der Oberfläche die Späne so weg, dass der Querschnitt des Arbeitsstückes eine Ellipse wird.

Sind die Querschnitte dahingegen unregelmässig, wie z. B. an Schuhleisten, Gewehrschäften, Stuhlbeinen, Hammerstielen, Radspeichen, so verwendet man zur Herstellung derselben das sog. Kopier- oder Schablonensystem, das in verschiedenen Formen zur Ausführung gebracht wird²). Fast immer besteht die Maschine selbst (Kopierdrehbank, Tour parallele ä touche, Excentric latlie, Blanchard-lathe) aus einer Vereinigung der Drehbank mit der Fräsmaschine, insofern als das Arbeitsstück mit einer Drehbankspindel verbunden und das Werkzeug wie eine Fräse in Drehung versetzt wird und ausserdem eine Beweglichkeit erhält, welche in jedem Augenblicke eine Annäherung oder Entfernung von der Drehachse des Arbeitsstückes genau dem zu erzeugenden Querschnitte entsprechend bewirkt. Zur Erzeugung und Regulierung dieser letzten Bewegung dient ein Modell (Schablone), welches genau die Gestalt des anzufertigenden unrunden Gegenstandes hat und mit diesem in Drehung versetzt wird. Gegen dieses Modell lehnt sich nun mit einem Ende ein Rahmen, der die Fräse am anderen Ende trägt und daher, der Oberfläche des Modelles folgend, die Fräse stets in einer Entfernung von der Drehachse hält, welche dem jedesmaligen Querschnitte des Modelles genau entspricht. — Bei der einfachsten Ausführung dieses Prinzips liegen Arbeitsstück und Modell in einer Drehachse, und der genannte Rahmen erhält eine Längs- und Querverschiebung. — Gewöhnlich aber ist die Maschine so eingerichtet, dass von einem Modelle aus gleichzeitig eine grössere Anzahl Kopien entsteht. Dann befindet sich auf einem schweren Untergestelle ein langer Schlitten, der durch eine Leitspindel oder eine Zahnstange in der Längenrichtung des Bettes verschoben wird. Auf diesem Schlitten liegen an dem einen Ende so viel Spindeln und an dem anderen Ende so viel Spitzen, als gleichzeitig anzufertigende (4 bis 6) Gegenstände. Die roh zugearbeiteten Holzstücke werden sodann zwischen diesen Spindeln und Spitzen eingespannt. Durch Zahnräder unter einander in Verbindung gesetzt, drehen sich sämtliche Spindeln von einem einzigen Triebrade aus. Die Holzstücke erhalten daher mit dem Rahmen eine hin- und hergehende und eine drehende Bewegung. Quer über den Holzstücken schwebt nun eine Welle, welche so viel sich drehende Fräsköpfe enthält, als Arbeitsstücke vorhanden sind, so dass auf jedes der letzteren eine Fräse einwirkt. Diese Fräswelle wird von zwei schnabelförmigen Teilen getragen, welche an einer horizontalen, der Welle parallelen Stange sitzen und mit dieser schwingen. An einem dieser schnabelförmigen Stücke sitzt ferner eine Rolle, die auf dem Modelle ruht, so dass der ganze rahmenartige Fräsapparat von

i) Hütte, 1868 Taf. 6. — Wiebe, Skizzenbuch, 1870 Heft 68 Bl. 2. — Publ. ind. Bd. 7 S. 113; Bd. 14 S. 36. — Prakt. Masch.-Konstr. 1871 S. 159, 1879 S. 158, 468, 489. — Exner, Bericht S. 32. — Mitt. d. Hann. Gew.-Ver. 1862 S. 97. — Dinglers Journ. 131, 1; 191, 4; 193, 276.

diesem Modelle getragen wird. Indem das Modell wie jedes eingespannte Arbeitsstück von einer der genannten Spindeln in Bewegung gesetzt wird, hebt und senkt sich die Fräswelle genau nach dem Querschnitte des Modelles und arbeitet sämtliche Stücke so ab, dass sie unter sich und dem Modelle genau gleich werden. — Eine andere mit festem Stahl ausgestattete und wegen ihrer Einfachheit und allgemeinen Verwendung sehr empfehlenswerte Anordnung einer Passigdrehbank ist folgende²): Der Spindelstock enthält eine hohle Spindel zum Mitnehmen des Arbeitsstückes; in dieser hohlen Spindel liegt eine massive, zur Befestigung des Arbeitsstückes und zur Bewegung desselben rechtwinklig zur Drehachse. Zu dem Zwecke sitzt am vorderen Ende der inneren Spindel eine kreisrunde, exzentrisch gegen die Achse verstellbare Scheibe, auf welcher eine Planscheibe, die das Arbeitsstück trägt, drehbar um diese Scheibe ruht, und welche von der äusseren Spindel mitgenommen wird. Indem nun die beiden Spindeln verschiedene Geschwindigkeit erhalten, muss bei der exzentrischen Lage des Arbeitsstückes dasselbe während einer Umdrehung mehrere Male dem Drehstahle genähert und von demselben entfernt werden und zwar um eine Grösse, welche von der Exzentrizität der genannten, runden Scheibe abhängt. Ist z. B. die Zahl der Umdrehungen der äusseren Spindel zu derjenigen der inneren 1:2, so entstehen ellipsenförmige Körper, bei dem Verhältnisse 1:3 entstehen Bogen-Dreiecke; 1:4 Bogen-Vierecke u. s. w.

Wenn die Aufgabe nur darin besteht, Rotationskörper zu erzeugen, deren erzeugende geschwungene Linien sind (z. B. Säulen, Stuhl- und Tischbeine etc.) und die allgemein Fayonstücke heissen, so vereinfacht sich der Kopierapparat, als es nur erforderlich ist, den Support oder den Meisseiträger bei der Verschiebung in der Spindelachsenrichtung an einer auf dem Bette liegenden Schablone hinzuführen, welche nach Art der Lehren (S. 67) hergestellt ist. Solche Drehbänke nennt man Facondrehbänke²). — Eigentümliche Wirkungen, z. B. schräg um einen Cylinder laufende Nuten (wie sie auf Näh- • maschinenwellen Vorkommen), verschlungene Linien u. dergl. erzielt man dadurch, dass man dem Werkzeuge oder der Spindel durch Schablonenräder hin-und hergehende Bewegungen erteilt. — Auf diesem Prinzip beruhen auch die sog. Guillochiermaschinen zur Erzeugung jener auf Taschenuhrgehäusen etc. vielgebrauchten Linien Verzierungen [Guillochierungen]³).

Eine ebenfalls hierher gehörende Drehbankanordnung ist die sog. Hinter-drehbank⁴), welche, zum sog. Hinterdrehen rotierender Schneidwerkzeuge, insbesondere der Fräsen, Bohrer, Reibahlen u. dgl. bestimmt, der Hauptsache nach den Zweck hat, die Schneiden dieser Werkzeuge mit Anstellungswinkeln und der Eigenschaft zu versehen, dass die Form der Schneiden infolge des Schleifens sich nicht ändert. Hierzu ist, wie S. 309 eingehend erklärt wurde, erforderlich, dass der Drehstahl der Hinterdrehbank bei jeder Schneide des herzustellenden Schneidwerkzeuges eine abgemessene Hin- und Herbewegung rechtwinklig zur Drehbankspindel ausführt. Am dienlichsten hat sich zur Erzeugung dieser Bewegung eine Schablone oder Hubscheibe erwiesen, welche direkt in der durch Fig. 391 und 392 vor Augen geführten Weise auf den Schlitten des Meisselbalters einwirkt (Reinecker). Die von der Drehbankspindel mittelst Zahnräder in Umdrehung versetzte Welle a setzt durch Kegelräder eine vertikale Welle b in Umdrehung, welche die Hubscheibe c trägt. Auf der mit der

Supportgrundplatte A verbundenen runden Drehplatte B befindet sich der Schieber C, auf dessen Rücken durch eine Schraube einstellbar der Meissel-halter D mit dem Meissei M ruht. An dem Schieber C ist der Stift d angebracht, welcher gegen die Formscheibe c gedrückt wird und zwar infolge der Pressung, welche drei Spiralfedern f gegen den Schieber C ausüben, so dass der Schieber C mit dem Stahl M bei jeder Umdrehung von c eine oder mehrere entsprechende Schwingungen ausführt. Fest auf dem Schieber C sitzt noch eine Platte e, welche in der 1“ Nut ein Lineal n aufnimmt, das parallel der

Achse a liegt, die Leitkurven m trägt und derart mit dem Bügel h verbunden ist, dass es bei einer Bewegung des ganzen Supportes an der Mitbewegung parallel zur Achse verhindert wird, aber in der Richtung rechtwinklig dazu beweglich bleibt. Auf dem Schieber C sitzt, auf Federn verschiebbar gelagert, ein weiterer Schieber r mit dem Leitstift i, der mittelst Federn gegen die Cd)    Leitkurve m gedrückt wird. Durch

Verschiebung des Supportes S längs der Drehbank wird daher der Meissei M eine Bewegung ausführen, welche der Gestalt der Leitkurven m entspricht und sich mit der Schwingungsbewegung des Schlittens C, hervorgebracht durch die Hubscheibe c, zu derjenigen Bewegung zusammensetzen, welche geeignet ist zur Herstellung hinterdrehter Werk-CO    zeuge mit beliebigem Profil. Lässt man

die Leitkurve m fort, so entstehen gradlinige Schneiden; setzt man c ausser Thätigkeit, so erhält man mit einem Spitzstahl Rotationskörper von der Form der Leitkurve m, so dass diese Anordnung zugleich zur Erklärung von Schablonen oder Fagondrehbänken ganz allgemein dienen kann. Die Supportbewegung ist sowohl durch das Handrad H, als auch durch die Leitspindel L also selbstthätig möglich.

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Fig. 391.

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K. Feilen und Raspeln.

Es giebt in der Verarbeitung der Metalle und des Holzes keine Arbeit, die sich so häufig wiederholt, als die Abnahme dünner Schichten von der Oberfläche, weil dies erforderlich ist, um die genauesten Dimensionen und vollendete Formen hervorzubringen (zum Einpassen, zum Aufpassen, zur Erzeugung grösserer Berührungsflächen, zum Abgleichen etc.), und um eine grosse Glätte zu erreichen (bei Gusstücken durch Entfernung der Gussnähte, bei Schmiedestücken etc. durch Vernichtung der zurückgebliebenen Eindrücke des Hammers etc.). — Wenn zwar vermittelst der Meissei, Stichel, Hobel, Fräsen und der diese Werkzeuge vertretenden Maschinen in den meisten Fällen diese Arbeit genügend sicher, genau und schnell ausgeführt werden kann, so kommen doch andererseits sehr oft Fälle vor, wo die genannten Werkzeuge und Ma-

schinen entweder zu unhandlich sind (Meissei, Hobel, Hobelmaschine, Fräsmaschine) oder zu langsam arbeiten (Stichel) oder nicht angebracht werden können (bei den Arbeiten des Goldarbeiters, des Uhrmachers, den Anbringungsarbeiten des Schlossers, des Tischlers, bei Reparatur- und Montierarbeiten des Maschinenbauers u. s. w.), und wo also ein besonders handliches und zu diesen Arbeiten geeignetes Werkzeug unentbehrlich wird. —

Auf Seite 277 ist die Säge aus dem Meissei hergeleitet und als eine Multiplikation desselben aufgefasst, welche vorzüglich brauchbar ist, tiefe aber schmale Einschnitte zu machen.

Durch Zusammenlegen einer Anzahl solcher Sägen zunächst in der Weise, dass die Zahnspitzen in eine Ebene fallen, erhält man eine, mit einer sehr grossen Anzahl kleiner Meissei besetzte Fläche, also offenbar eine Potenzierung des Meisseis, die nunmehr besonders befähigt ist, durch Abheben kleiner Späne, also dünner Schichten, die eben erwähnte Bearbeitung sicher zu bewerkstelligen, wenn die zu bearbeitende Oberfläche eben oder konvex krumm ist. Da man sich aber offenbar die dünnen Sägeblätter auch so nebeneinander gelegt denken kann, dass die Zahnspitzenreihen eine konvexe Cylinder-fläche umschliessen, oder von einer konkaven Cylinderfläche umschlossen werden, oder dass sie unter beliebigem Winkel zusammenstossende Flächen (dreiseitiges Prisma) bilden u. s. w., so ist ersichtlich, dass ein auf solche Weise entstanden gedachtes Werkzeug einer ausserordentlichen Mannigfaltigkeit in der Gestalt fähig und durch die verschiedene Grösse, sowie deshalb zu einer sehr weitgehenden Verwendung in oben genannten Sinne berufen ist, weil dasselbe durch seine Handlichkeit überall leicht hingebracht werden kann, da es ferner in sich selbst steif genug wird, um eine Spannvorrichtung entbehren zu können. — So ist denn in der That diese Potenzierung des Meisseis, d. h. das Werkzeug, dessen Oberfläche mit einer sehr grossen Zahl kleiner Meissei besetzt ist und Feile (Lime, File) genannt wird, das unentbehrlichste Werkzeug des Metallarbeiters, und in besonderer Konstruktion als Raspel (Räpe ä bois, Basp) ein oft gebrauchtes des Holzarbeiters.

1. Feilen. Die Bedingungen, welche erfüllt sein müssen, damit eine Säge am vorteilhaftesten arbeitet, sind bereits S. 278 ausführlich entwickelt. Dieselben Bedingungen gelten im allgemeinen für die Wirkung der Feile: die Zähne müssen gehörig schneidend und auf den Angriff gestellt sein, und die Zahnlücken nicht nur während der Bewegung der Feile die abgenommenen Späne (Feilspäne, Feilicht, Limaille, Filings) beherbergen können, sondern auch wenn sie frei werden, d. h. ausser Berührung mit dem Arbeitsstücke kommen, sich derselben sofort entledigen. Hierbei ist nun zu berücksichtigen, dass sich feinere Späne wegen ihres geringen Gewichtes leichter durch Adhäsion festsetzen als grobe schwerere Späne, und dass die Späne der harten Metalle (Stahl, Eisen) leichter aus den Zahnlücken herausfallen als die der weichen Metalle (Kupfer, Blei, Zinn) und des Holzes, weil diese sich wegen ihrer grossen Geschmeidigkeit besonders leicht festsetzen (die Feile verstopfen, Finning). Es folgt hieraus, dass die Zahnlücken an den Feilen zum Gebrauch auf weichem Metalle und Holze grösser sein müssen, als es an Feilen auf hartem Metalle erforderlich ist. — Der rascheren Arbeit wegen soll aber andererseits die Anzahl der gleichzeitig angreifenden Zähne möglichst gross, also die Teilung möglichst klein sein; ebenso trägt bei Abnahme sehr breiter Späne nach S. 230 eine Trennung der Späne in der Längenrichtung wesentlich zur Erleichterung der Arbeit aut hartem Metalle bei. Daher können die Feilen zum Gebrauch auf weichem Material Zähne besitzen, welche nicht nur gröber sind, sondern auch ununterbrochen über die Fläche der Feile hinlaufen, d. h. sehr breit sind, während bei Feilen auf hartem Material im allgemeinen eine feinere Verzahnung und eine Teilung der Zähne in der Angriffslinie des Werkzeuges erwünscht ist. Hiernach teilen sich die Feilen bezüglich der Beschaffenheit ihrer Meissei oder Zähne in zwei Kategorien.

Die Feile wird in Wirklichkeit jedoch nicht dadurch erzeugt, dass man Sägen aneinander legt, sondern mit wenig Ausnahmen dadurch, dass man ein Stahlstück von bestimmter Form an der Oberfläche durch wiederholtes Einschlagen eines Meisseis (Feilenhauen) mit Einschnitten versieht, die in ihrer Gesamtheit den Hieb (Taille, Cut) bilden. Laufen sodann die Zähne ununterbrochen über die Feilenfläche, so gehört die Feile der ersten Kategorie an und heisst ein hie big {Single-cut), weil nur ein System von Hieben vorhanden ist. — Sollen dahingegen die einzelnen breiten Zähne in mehrere schmale verwandelt werden, so teilt man dieselben dadurch, dass man mit einem zweiten Meissei quer gegen das erste System ein zweites anbringt, weshalb diese Feilen zweihiebige (Double-cut) genannt werden.

Die Lage der Hiebe ist selten und dann auch nur bei einhiebigen Feilen rechtwinklig, beziehungsweise parallel gegen die Achse des Werkzeuges, sondern gewöhnlich gegen dieselbe geneigt, weil durch diese Lage nicht nur die Kraft des Arbeiters besser ausgenutzt, sondern auch der Vorteil des reduzierten Winkels (S. 229) und eine grössere Sicherheit in der Führung der Feile erreicht wird. Bedeutet xx (Fig. 393) die Achse der Feile, so liegt der Hieb gg um den Winkel a und der Hieb kk um den Winkel ß gegen die Achse geneigt. Beide Winkel sind dann zwar nicht nur an und für sich, sondern auch untereinander verschieden und zwar ist ß a; durchschnittlich ist ß == 52 und

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Pig. 393.

«=70°. Durch diese Winkelverschiedenheit wird nämlich erreicht, dass die Zähne nicht in einer Linie stehen, die der Feilenachse xx parallel liegt, sondern in einer Linie yy, welche gegen diese Achse eine Neigung y hat, was den Vorteil eines besseren Angriffes gewährt. — Bei der Anfertigung der Feilen wird nun zuerst der mit gg bezeichnete Hieb eingehauen, der gewissermaassen durch die Bildung der Schneiden a,a,a den Grund zur Feile legt (Grundhieb, Unterhieb, Premiöre taille, First course), so dass einhiebige Feilen nur einen Grundhieb besitzen. Die infolge des Grundhiebes aufgeworfenen Schneiden a,a,a mit ihren scharfen Kanten würden jedoch beim Aufbringen des Hiebes kk, der den Grundhieb kreuzt (Kreuzhieb, Oberhieb, Seconde taille, Second course), sich leicht in die Lücken niederlegen und somit wieder verschwinden. Um dies zu vermeiden, werden daher, bevor der Oberhieb eingehauen wird, diese Kanten a,a,a auf einem Schleifsteine oder von einer Feile fortgenommen, so dass sie die abgestumpfte Form b,b,b erhalten, welche ein Niederlegen der Zähne nicht mehr befürchten lässt. So stellen sich die Zähne doppelhiebiger Feilen auch thatsächlich als vollständig ausgebildete kleine Meissei dar.

In Bezug auf das Material, aus dem die Feilen hergestellt werden, ist zu bemerken, dass die genannten kleinen Meissei mit einer verhältnismässig grossen

Basis ohne Gefahr des Abbrechens eine grosse Härte zulassen und solche daher, der geringsten Abnutzung wegen, auch erhalten. Die Feilen sind demnach aus Stahl, der, nachdem er den Hieb erhalten, gehärtet und in der vollen Härte (Glashärte) belassen wird. — In den Eisengiessereien kommen wohl sehr grosse einhiebige Feilen zum Abputzen der Gussnähte, des anhaftenden Sandes (Verputzfeilen) vor, welche durch Giessen in Schalen, also aus Gusseisen mit weisser Kruste angefertigt werden (S. 125).

Die Feilen fassen natürlich um so kräftiger an, je gröber der Hieb ist; sie hinterlassen dann aber auch mit groben Furchen versehene Flächen (einen groben Feilstrich). Ist es daher die Aufgabe, eine glatte Fläche zu erzeugen, so ist man genötigt, bei der Bearbeitung nach und nach zu Feilen mit immer feinerem Hiebe zu greifen, weshalb stets eine Anzahl Feilen zur Hand sein muss, die sich wesentlich nur durch die Feinheit des Hiebes unterscheiden. Für den gewöhnlichen Gebrauch genügen drei Abstufungen in der Feinheit; für besondere Fälle werden dieselben oft auf vier bis sechs ausgedehnt. Da ausserdem die Arbeit, welche mit der Feile erzeugt werden soll, sehr verschieden in Bezug auf die Feinheit des Feilstriches ist (selbst feine Maschinenarbeit darf noch grob gegen die Arbeit des Uhrmachers genannt werden), so sind auch wieder die Feinheitsabstufungen sehr verschieden, d. h. es kann z. B. der feinste Hieb einer Schlosserfeile noch viel gröber sein, als der gröbste Hieb einer Uhrmacherfeile. Deshalb sind die Feinheitsbezeichnungen immer nur vergleichsweise zu nehmen. Da aber andererseits die gröberen Arbeiten auch stets mit grösseren (bis 500 mm langen) Feilen und die feineren Arbeiten immer mit kleineren Feilen (von 25 mm in der Länge aufwärts) ausgeführt werden, so hat man die Feinheit des Hiebes mit der Grösse (Länge) der Feile in Zusammenhang gebracht und dadurch eine sichere allgemeine Übersicht geschaffen. Gewöhnlich genügen drei Abstufungen, die mit den Namen Gr o b, Mittel, Fein bezeichnet werden, wonach die Benennungen grober Hieb (Grosse taiIle, Bough cut), Mittelhieb (Moyenne taille, Bastard cut) und feiner Hieb (Fine taille, Douce taille, Smooth cut) sich von selbst verstehen. Die Feilen mit grobem Hiebe werden gewöhnlich Grobe-, die mit Mittelhieb Bastardfeilen (Limes bästardes, Bastard fites) oder Vorfeilen und die mit feinem Hiebe Schlichtfeilen (Limes douces, Smooth files) genannt. — Dehnt man die Abstufungen weiter aus, so wird zwischen Bastard- und Schlichtfeilen noch eine Gattung eingeschaltet mit der Benennung Halbschlicht (Demi-douce, Second cut) und dann an die Schlichtfeile noch Feinschlicht, Schlicht-Schlicht, (Doppel-Schlicht, Limes superfines, Superfine files, Beat smoth fites) angereiht.

Die Feinheit des Hiebes wird nun an den Feilen einer Grösse aufgesucht und bestimmt nach der Anzahl Einschnitte des Oberhiebes, welche auf eine Längeneinheit der Feile gehen, und als Längeneinheit 25 mm = 1 Zoll (Zollfeilen) genommen. — Hiernach ist folgende Tabelle entstanden, welche jedoch nur als Anhaltspunkt für die Feinheitsbestimmung gelten kann, da die Zahlen nach Ländern, Gewohnheit u. s. w. oft recht verschieden sind.

Hieb

Länge des behauenen Teiles der Feile in Millimetern und (Zollen)

100 (4)

150 (6)

200 (8)    300 (12)    400 (16)    500 (20)

Grob.....

Bastard .

Schlicht . Feiuschlicht

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76

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y. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

Die Grösse dieses Quer-

Aus dieser Zusammensetzung geht z. B. hervor, dass die Feinheit Schlicht einer 500 mm Feile gleich ist der Feinheit Bastard einer 200 mm Feile und der Feinheit Grob einer 100 mm Feile.

Für sehr grosse (über 500 min lange) Feilen wird der Hieb oft noch bedeutend gröber und für die kleinen Feilen der Uhrmacher etc. noch viel feiner als die Tabelle angiebt. So ist die Zahl der Einschnitte an einer 600 mm langen Feile oft nur 10 bis 12 auf 25 mm, während sie bei den Uhrmacherfeilen gewöhnlich 140 bis 190, sogar bei einer Gattung 230 beträgt.

Man erhält übrigens am besten einen Begriff von der Feinheit der Feilen durch die Anzahl der Zähnchen, welche auf einer Flächeneinheit, z. B. 1 qcm stehen. Unter der ziemlich zutreffenden Annahme, dass die Zahl der Einschnitte des Unterhiebes und des Oberhiebes gleich ist, erhält man nach vorstehender Tabelle etwa folgende Daten:

Eine grobe „ Bastard „ Schlicht „ grobe „ Bastard „ Schlicht „ grobe „ Bastard „ Schlicht „ Fein schlicht

500 mm Feile besitzt 63 Zähnchen auf 1 qcm 165 448

99

99

200 mm

100 mm

99

99

99

99

99

99

99

99

99

99

99

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276

448

740

1792

6523

99

99

99

99

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99

99

99

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99

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99

Ausserordentlich verschieden ist die Form der Feilen, sowohl was den Querschnitt rechtwinklig und parallel zur Achse, als die Obeifläche anbetrifft. Bezüglich der Oberfläche sei zunächst hervorgehoben, dass die grösste Anzahl Feilen nach beiden Enden verjüngt, mitunter zu einer Spitze ausgebildet ist (Spitzfeilen), Limes pointues, Taper files). Bezüglich des ersteren Querschnittes ist zu bemerken, dass derselbe sich entweder aus geraden oder krummen, oder aus geraden und krummen Linien zusammensetzt, wonach geradflächige und krummflächige Feilen unterschieden werden können.

Schnittes kann nun entweder von einem Ende der Feile nach dem anderen, oder von der Mitte nach beiden Enden abnehmen, oder endlich überall gleich sein. (Der noch mögliche Fall, wo der Querschnitt von der Mitte nach den Enden an Grösse zunimmt, kommt nicht vor.) Gewöhnlich ist die Feile so gestaltet, dass sie nach einem oder nach beiden Enden dünner wird, also in einer Spitze oder einer stumpfen Schneide etc. ausläuft. Ihre Langform ist dann oft, besonders bei grossen, mit beiden Händen geführten Feilen, bauchig, weil erfahrungs-mässig bauchige Feilen die unvermeidliche, wiegende Bewegung während des Gebrauches und die infolgedessen leicht entstehende abgerundete Oberfläche des Arbeitsstückes ausgleichen und mit grösserer Leichtigkeit ebene Flächen zu bilden gestatten.

Zum Gebrauch stecken die Feilen gewöhnlich in einem Hefte (selten in zwei), wozu sie an einem Ende mit einer spitzigen, nicht harten Verlängerung (Angel, Queue, Soie, Fang, Tang, Tongue, SpiJce) versehen sind. Das Heft, welches bequem in der Hand liegen muss, hat eine Gestalt, die aus Fig. 300 G,

S. 251, zu erkennen ist. Für sehr kleine Feilen kann es bequem sein, ein Universalheft zu haben, das ist ein Heft, in dem die Feile durch eine Klemmschraube festgehalten wird. — Sehr grosse Feilen werden auch ohne Heft gebraucht; desgleichen sehr kleine Feilen, welche zu dem Zwecke entweder eine lange, nicht spitzige Angel haben, oder doppelt, d. h. so eingerichtet sind, dass zwei Feilen an einem Stücke sitzen, wo dann die eine Feile als Heft der anderen benutzt wird. — Da es dem Arbeiter bequemer ist, die Feile zum Angriffe zu bringen, indem er sie von sich abstösst, so sind die Zähne auch so gestellt, dass ihre Rücken dem Heftende zugekehrt sind, woraus sich von selbst ergiebt, dass die Feile auf dem Rückwege nicht wirken kann, und dass es ihr nur schädlich ist, wenn sie auf dem Rückwege einen Druck empfängt.

Zum

Festhalten des Arbeitsstückes, wenn dasselbe nicht schon durch das eigene Gewicht festliegt, dienen die S. 50 etc. beschriebenen Werkzeuge.

Beim Gebrauche auf Schmiedeisen und Stahl werden die feinen Feilen zweckmässig mit Öl versehen, weil sie dann sanfter angreifen. — Setzen sich die Feilen während der Arbeit mit Feilstaub voll, (verschmieren sie sich), was bei pelzigen und weichen Metallen (Zink, Kupfer, Blei etc.) selbst bei einhiebigen Feilen geschieht, so werden sie von Zeit zu Zeit mit Drahtbürsten (Kratzbürsten, Gratte brosse, Skratch brush) ausgeputzt, welche sich vorzüglich aus altem Beschlag von Baumwollkratzmaschinen herstellen lassen. Sind die Feilen ausserdem besonders vom Öl schmierig, so nimmt man zur Reinigung Petroleum oder Benzin zu Hilfe, welches das Öl auflöst.

Die wichtigsten und gebräuchlichsten Feilen sind im folgenden zusammengestellt.

1. Dreieckige (dreikantige) Feilen (Tiers-point), Lime trian-gulaire, Triangulair file, Three-square file). Der Querschnitt ist gewöhnlich ein gleichseitiges Dreieck, vom Heftende nach dem anderen Ende allmählich kleiner werdend, so dass die Feile spitz ausläuft und mehr oder weniger bauchig ist. Sie ist auf allen drei Seiten gehauen und daher besonders geeignet zum Einarbeiten dreieckiger Furchen. — Mitunter erhält sie überall gleiche Dicke, so dass die Flächen Ebenen bilden.

2. Viereckige (vierkantige), quadratische Feilen von quadratischem Querschnitte spitz auslaufend, und auf allen vier Seiten behauen. Die grossen vierkantigen Feilen von 300—600 mm Länge und 25—50 mm Breite heissen Armfeilen (Lime ä bras, Carreau, Arm file, Rubber)', sie dienen zu den gröbsten Arbeiten und kommen bis zu einem Gewichte von 9 Kilogramm vor. Von der Mitte an laufen sie nach beiden Enden in Spitzen aus, weshalb sie stark bauchig sind. Feilen dieser Art mit gleichbleibendem Querschnitte kommen selten vor.

3. Flache Feilen (Lime plate*, Plate large, Plate ä main, Hand file, Flate file, Safe-edge.) Diese Feilen haben einen rechteckigen Querschnitt, der gewöhnlich vom Heftende zum andern so abnimmt, dass der Längenschnitt bauchig und das Ende stumpfschneidig wird, und die Breite gleich bleibt. Dieselben sind dann in der Regel nur an drei Seiten gehauen (eine schmale Seite bleibt ohne Hieb), weshalb sie sich besonders zum Ausarbeiten von Ansätzen eignen und deshalb Ansatzfeilen heissen. Da sie von allen Feilen wohl am häufigsten Anwendung finden und deshalb immer zur Hand sein müssen, so führen sie auch den Namen Hand fei len und kommon in den verschiedensten Grössen und Feinheitsabstufungen, auch einhiebig (flache Zinnfeilen) vor. Je nach dem Verhältnisse der Dicke zur Breite unterscheidet man noch dickflache und dünnflache Feilen. Verjüngt sich eine flache Feile jedoch zu einer oder zwei Spitzen, so entsteht die spitzflache Feile (Spitzfeile), welche durchgehends an 4 Flächen (selten bleibt eine schmale Seite ohne Hieb) gehauen ist. Diese Spitzfeilen wurden früher in Stroh gewickelt in den Handel gebracht, was ihnen den Namen Strohfeilen gab, der noch heute gebräuchlich ist, obwohl die Einwicklung meistens aus Papier besteht. Spitzflache Zinnfeilen sind einhiebig.

4.    Messerfeilen (Lime en couteau, Knife-file). Diese haben einen viereckig keilförmigen Querschnitt, der aus einem gleichschenklig dreieckigen Querschnitte durch Wegnahme der scharfen Kante entstanden ist. Sämtliche Seiten sind gehauen, die schmalen oft nur einhiebig.

Die breite Seite

(Rücken) hat spitzwinklige Kanten und eignet sich daher besonders zum Ausarbeiten scharfer Einschnitte. Die scharfe Kante dient namentlich zum Einfeilen von Rinnen, z. ß. in Schraubenköpfen etc. und ist deshalb in der Regel geradlinig, während der Rücken krumm, so dass das eine Ende der Feile spitz ausläuft.

5.    Einstreichfeilen, Schraubenkopffeilen, Sch wertfeilen (Lozange, Slitting file, Feader edge, Screw-head ftle). Diese Feilen haben einen Querschnitt, den man sich aus zwei mit den Rücken aneinander gelegten Messerfeilen zusammengesetzt denken kann, und besitzen demnach zwei schmale Flächen, weshalb sie wie die Messerfeilen zum Einfeilen (Einstreichen) der Furchen in Schraubenköpfen dienen.

6.    Sägefeilen (Lime pour scies, Saw file). Zum Schärfen der Sägen dienen fast ausschliesslich Feilen, deren Querschnitt der Zahnform angepasst und so beschaffen sein muss, dass in den Zahnlücken keine scharfen Kanten entstehen, weil diese nicht nur die Späne sehr festhalten, sondern auch leicht ein Einreissen verursachen. Da die gewöhnlichen Zahnlücken dreieckig sind, so versteht man unter Sägefeile fast ausschliesslich eine dreikantige Feile, deren Kanten weggeschliffen und ebenfalls gehauen sind, so dass streng genommen der Querschnitt ein Sechseck mit drei sehr schmalen und drei breiten Seiten bildet. Diese Feilen sind meistens spitz, mitunter stumpf.

7.    Runde Feilen (Lime ronde, Round file). Diese Feilen haben eine schlank kegelförmige und etwas gebauchte, oder eine cylindrische Form. Ihre ganze Oberfläche ist gehauen, aber der Hieb läuft nicht zusammenhängend um die Feile herum, sondern besteht aus Unterbrechungen, welche kurze ungehauene Stücke zwischen sich lassen, so dass in der Längenrichtung der Feilen Hiebstreifen entstehen, welche mit schmalen glatten Streifen abwechseln. — Diese eigentümliche Art des Hiebes ist durch die Anfertigung bedingt, welche keinen Meissei zulässt, der über die ganze Fläche reicht, sondern bedeutend schmäler ist, weshalb auch dieser Hieb an anderen konvex geformten Feilen vorkommt. Kleine Feilen dieser Art (Rattenschwänze, Queue de rat, Rat-tail) und runde Schlichtfeilen sind auch gewöhnlich nur einhiebig.

8.    Halbrunde Feilen (Demi ronde, Half round). Der Querschnitt dieser Feilen ist ein Kreisabschnitt, der von dem Heftende an allmählich kleiner wird, weshalb die gerade Fläche wie eine spitzflache Feile beschaffen ist. Die ganze Oberfläche ist gehauen; der konvexe Teil wie bei den runden Feilen streifenweise. Der Bogen, der dem Kreisabschnitte angehört, liegt zwischen 30 und 180°, bei der grösseren Zahl aber zwischen 90 bis 120°. — Schwach gewölbte Feilen heissen auch wohl deshalb flachhalbrund.

9.    Wälzfeilen, Arrondierfeilen (Lime ä arrondir, Round off file). Diese Feilen bilden Cylinderabschnitte, welche nur auf der ebenen Fläche gehauen sind, indem sie die Bestimmung haben, die Zähne kleiner Zahnräder abzuglätten (Wälzen, Arrondieren, Arrondir, Round off).

10.    Yogelzungen (Feuille de sauge, Gross file, Grossing file, Double half-round.) Wenn zwei halbrunde Feilen mit den flachen Seiten aufeinander-gelegt werden, entstehen ovale Querschnitte (Bogenzweiecke) und die Feilen, welche obigen Namen führen.

11.    Gabelfeilen (Langue de carpe, Tongue). Diese Feilen haben, wie die flachen Feilen als Grundlage ihres Querschnittes ein Rechteck; die schmalen

Seiten jedoch sind konvex gekrümmt, wodurch die Feilen geeignet werden zur Ausarbeitung der Räume zwischen den Zinken der Gabeln, woher denn auch ihre Benennung. Ausserdem dienen ähnliche Feilen zum Schärfen der grossen Sägeblätter (Mühlsägefeilen).

Von denjenigen Feilen, welche ausser den oben angegebenen noch in grosser Zahl und für spezielle Zwecke in den mannigfaltigsten Formen, Grössen und Feinheiten, namentlich z. B. bei dem Uhrmacher, Kleinmechaniker u. s. f. in Gebrauch sind, mögen hier nur diejenigen angeführt werden, welche öftere Verwendung finden.

12.    Riffelfeilen (Raumfeilen, Rifloirs, Riflards, Riflers) sind kurze, 25 bis 50 mm lange Feilen, welche fast in allen oben aufgezählten Formen, aber verschieden gebogen und gekröpft und gewöhnlich zu je zwei an einem Stiele Vorkommen. Ihre Bestimmung ist, in Vertiefungen zu arbeiten, denen mit gewöhnlichen Feilen nicht beizukommen ist, weshalb sie Goldarbeitern, Graveuren, Bildhauern etc. unentbehrlich sind. — Haben diese Feilen sehr kleine Querschnitte, so heissen sie Feder- oder Nadelfeilen. Sie werden in der Regel nicht gehärtet, damit sie nicht leicht brechen, vielmehr sich während der Arbeit biegen lassen.

13.    Liegefeile (Rubber). Diese Feile ist die einzige Feile, welche während der Arbeit festliegt und dadurch zur Wirkung kommt, dass man das Arbeitsstück darüber wegzieht. Sie ist nichts weiter als eine sehr breite Flachfeile.

2. Raspeln. Da sich selbst einhiebige Feilen beim Gebrauch auf Holz, welches der 4. bis 8. Härteklasse (S 41) angehört, sehr leicht verschmieren, wenn der Hieb nicht grob ist, so pflegen Feilen zur Bearbeitung des Holzes selten gebraucht zu werden, um so mehr, als in den meisten Fällen der Meissei und der Hobel vollständig zur Gestaltung ausreichen. Nur für Bildhauer, Drechsler, Büchsenschäfter, Wagner, sind jedoch feilenartige Werkzeuge, welche das Ausarbeiten unregelmässiger Vertiefungen und Erhöhungen durch Wegnahme kleiner Späne leicht gestatten, unentbehrlich. Dieselben dürfen sich nicht leicht verstopfen und müssen geeignet sein, in jeder Richtung zu den Fasern zu arbeiten. Durch grosse Lücken zwischen den Zähnen der Feile, also dadurch, dass die Zähne als kleine Pyramiden rundum auf eine grössere Entfernung freistehen, ist die Feile für den besagten Zweck vollständig brauchbar gemacht und als Raspel in den Werkstätten des Holzarbeiters bekannt. Um diese kleinen raspelnden Pyramiden auf der Oberfläche des stählernen Raspelkörpers zu bilden, umgeht man den weitläufigen Weg der Aufbringung zweier Hiebe (Ober- und Unterhieb), indem man nur mit einem dreieckigen spitzigen, oder einem schmalen abgerundeten Meissei, der unter einem geeigneten spitzen Winkel aufgesetzt wird, kleine Gruben einschlägt und dadurch spitzige Erhöhungen (Raspelzähne) aufwirft, welche allerdings durchaus nicht wie bei den Feilen als schneidende Meissei, sondern nur als kratzende oder reissende Zähne zur Wirkung kommen. Die Raspel gehört deshalb zu den unvollkommensten Werkzeugen in Bezug auf die Beschaffenheit ihrer wirkenden Teile.

Nach der Zahl und der damit in umgekehrtem Verhältnisse stehenden Grösse der Zähne sind auch die Raspeln in grobe und feine einzuteilen, wenn zwar diese Einteilung allgemein nicht üblich ist. — Die Zahl der Raspelzähn-chen liegt zwischen 6 bis 160 auf 1 qcm, beträgt aber durchschnittlich etwa 12 bis 60 auf 1 qcm, so dass die feinsten Raspeln immer noch gegen grobe Feilen sehr grob sind, wie eine Vergleichung mit der Zusammenstellung auf Seite 385 erkennen lässt.

Die Länge und Form stimmt wesentlich mit derjenigen der Feilen überein, so dass die Länge zwischen 75 und 450 mm liegt, und die Form Benennungen hervorgerufen hat, die im Begriffe mit denjenigen der Feilen übereinstimmen.

1.    Dreieckige Raspeln mit dreieckigem Querschnitte und feingezahnten Kanten.

2.    Vierkantige Raspeln von quadratischem Querschnitte.

3.    Flache Raspeln, gewöhnlich spitzflach, mitunter wie Ansatzfeilen gebildet (Ansatz-Raspeln). Die schmalen Seiten haben einen einfachen Feilenhieb.

4.    Messerraspeln. Auf den breiten Flächen mit Raspel-, auf den schmalen Flächen mit einfachem Feilenhiebe versehen.

5.    Runde Raspeln. Bei diesen Raspeln kommt ausser den mit gewöhnlichem Raspelhiebe versehenen noch eine besondere Gattung vor, welche sich davon durch eine eigentümliche Anfertigung zu ihrem Vorteile unterscheidet. Die Anfertigung besteht darin, dass man eine vier- oder sechskantige Stahlstange an den Kanten mittelst eines Meisseis mit einfachem Hiebe versieht und die Stange dann in glühendem Zustande schraubenartig um die Achse dreht, so dass etwa auf 25 mm eine Drehung kommt. Die dadurch in Schraubenlinien gelegten Zähnchen greifen sehr scharf an und verstopfen sich viel weniger leicht als gewöhnliche Raspelzähne.

6.    Halbrunde Raspeln. Gleichen den halbrunden Feilen. Mitunter ist die flache Seite mit einem einhiebigen Feilenhiebe versehen (Raspelfeile).

7.    Vogelzungen-Raspeln. Auch durch Zusammenlegung zweier halbrunder Raspeln gebildet.

8.    Riffel raspeln. Besitzen durchaus den Charakter der Riffelfeilen.

Zur Beschleunigung mancher Arbeit hat man, wenn auch selten, ebenfalls rotierende Scheiben, deren Oberfläche mit Raspelhieb versehen ist, wie eine Frässcheibe, oder auf der Drehbank in Bewegung gesetzt (Raspelmaschine).

L. Schleifsteine und Schleifmaschinen,

Die Fräsen, Feilen und Raspeln bilden zusammengenommen einen Teil des Werkzeugapparates des Metall- und Holzarbeiters, mit dem eine so ausserordentlich grosse Mannigfaltigkeit in der Arbeit erzielt werden kann, dass man andere Werkzeuge daneben entbehren könnte. Allein sie haben den Nachteil namentlich aus zwei Gründen die Arbeit sehr zu verteuern : einmal wegen ihrer verhältnismässig geringen Leistungsfähigkeit und dann, weil sie die Schneiden bald einbüssen (leicht stumpf werden), wodurch eine fortwährende Erneuerung der Schneiden durch Nachschleifen, Aufhauen etc. erforderlich wird, welche umständlich und daher kostspielig ist, weil z. B. in den meisten Fällen ein Weichmachen und nachheriges Wiederhärten unvermeidlich wird. — Es erklärt sich deshalb unter anderem das Bestreben, die an die Stelle der Feile getretene Hobelmaschine (Feilmaschine), die Drehbank u. s. w. bis zum Äussersten auszunutzen, weil die hierbei zur Wirkung kommenden Werkzeuge nicht nur sehr einfach herzustellen und leicht im Stande zu erhalten sind, sondern auch wenigstens den Feilen gegenüber einen höheren Wirkungsgrad besitzen. Aus demselben Grund haben die, von altersher an Stelle der Feilen etc. in Gebrauch stehenden, steinigen Naturprodukte nicht nur ihre Bedeutung behalten, sondern sind sogar künstlich nachgebildet worden. Da bei Anwendung dieser Steine wahrscheinlich zuerst das Arbeitsstück über dieselben hin- und hergeschleift wurde, so hat die Operation den Namen Schleifen (Emoudre, Emoulage,

Grinding) und der hierzu passend gemachte Stein den Namen Schleifstein (Meule, Grindstone) erhalten.

Die Wirksamkeit der Schleifsteine beruht auf der OberflächenbeschafFen-beit. der letzteren, indem diese eine sehr grosse Anzahl kleiner freistehender Spitzen aufweist, welche von dem, mit einem bestimmten Drucke darüber weggezogenen Arbeitsstücke kleine Spänchen abreissen oder ausritzen. Die Gestalt der Spitzen ist zwar je nach dem Krystallsysteme, dem der Stein angehört, verschieden, allein doch nie so scharfschneidig wie ein Meissei oder ein richtiger Feilenzahn; darum ist die Wirkung nicht mit der einer Feile, sondern mit der einer feinen Raspel zu vergleichen. Die Grösse dieser freistehenden Spitzen und der damit zusammenhängenden Lücken oder Vertiefungen, das Korn, ist ebenfalls sehr verschieden, weshalb man auch grobe und feine Schleifsteine unterscheidet, welche nicht nur verschieden stark angreifen, sondern auch einen groben oder feinen Schliff hinterlassen.

Ein zweiter wichtiger Faktor ist die Härte des Steines. Es kann allerdings ein Körper, wenn er sich in Bewegung befindet, infolge der lebendigen Kraft, namentlich wenn er mit immer neuen Stellen auf dieselben Stellen eines anderen Körpers ein wirkt, diesen letzteren bearbeiten, d. h. ritzen oder abschleifen — (wie z. B. eine sehr schnell rotierende Messingscheibe Einschnitte in harten Stahl erzeugt und eine Scheibe von weichem Eisen bei 20 m Geschwindigkeit harten Stahl, bei 43 bis 100 m Geschwindigkeit sogar Achat und Quarz schneidet) —, allein in gewöhnlichen Fällen, wo diese grosse Geschwindigkeit nicht vorhanden ist, kann man den Satz aufstellen, dass das schleifende Material härter, oder mindestens eben so hart sein muss, als der abzuschleifende Körper. — Je nach der Grösse des Kornes und der Härte greift der Schleifstein verschieden an. Deshalb unterscheidet man bei den kleineren Steinen nach der Reihenfolge, in welcher sie allmählich zum Angriffe gebracht werden, um die Spuren der vorhergegangenen wegzuschleifen: rauhe (Pierre rüde), halblinde (Pierre demi-rude, Pierre demi douce) und linde (Pierre douce) im Anschlüsse an die Bezeichnung grob, halbschlicht, schlicht für Feilen, S. 385.

Drittens muss der Stein eine möglichst homogene Beschaffenheit, d. h. ein gleichmässiges Korn und eine gleichmässige Härte besitzen, weil er sonst nicht nur ungleich angreift, sondern auch ungleich abgenutzt wird, was sehr bald zu Verunstaltungen führt, die künstlich beseitigt werden müssen. (Ein runder Drehstein wird bald unrund, ein ebener Stein bald ausgehöhlt, oder, wenn harte Adern denselben durchziehen, höckerig etc.)

Unter den von der Natur gebotenen Steinarten ist es besonders der Sandstein, der Schiefer und der Quarz, welche den oben erwähnten Bedingungen genügen und gehörig billig herbeigeschafft werden können.

Der Sandstein (Grös, Sandstone) bildet sich durch Verkitten des Sandes, also jener kleinen, eckigen oder abgerundeten Quarzkörner, welche durch Zer-. trümmerung der quarzhaltigen, krystallinischen Silikatgesteine entstehen und sich durch grosse Härte auszeichnen. Das Bindemittel der in Rede stehenden Sandsteine ist entweder Thon (Thon-Sandstein) oder Kiesel (Kiesel-Sandstein) oder Kalk (Kalk-Sandstein).

Von den Schiefern ist besonders der Thonschiefer anwendbar, da er in seinen verschiedenen Übergängen und Vermischungen, namentlich mit Quarz (Wetzschiefer), oder als Kieselschiefer eine Menge Härteabstufungen darbietet. Auch die Feinheiten sind sehr mannigfaltig, wenn zwar durchgehends ein feines Korn die Schiefer auszeichnet. Sie sind ausserdem sehr durch die Farbe unterschiedlich, welche hellgrau, grauweiss, gelblichweiss, blaugrau, oft

schmutziggrün und rötlich ist. Besonders hervorzuheben ist der blaue Schleifstein (blaue Messing Schleifstein) als ein weicher und der grüne Wetzschiefer (sächsischer Ölstein) als ein harter, sehr beliebter Schleifstein, wegen seiner Feinheit und Regelmässigkeit im Korne.

Der Quarz liefert einen ungemein harten aber feinen und höchst gleich-mässigen Schleifstein, der unter dem Kamen Kansas- oder Alkansas-Schleifstein aus Nordamerika eingeführt ist. Dieser Quarz, der dem Chal-zedon nahe steht, zeichnet sich auch durch eine weisse Farbe und dadurch aus, dass er nach dem Tränken mit Öl durchscheinend wird. — Anzuführen endlich ist noch ein kieseliger Dolomit von sehr fein- und dickkörnigem Gefüge und guter Härte, welcher aus der Levante stammt und als levantischer Schleifstein oder türkischer Ölstein sehr geschätzt wird.

Von der grössten Bedeutung sind die künstlichen Schleifsteine¹) geworden, weil sie einen hohen Grad von Gleichförmigkeit mit Festigkeit verbinden, sich besonders leicht für einzelne Gebrauchszwecke in beliebiger Form herstellen lassen und daher das vorzüglichste Mittel zum Schärfen schneidender Werkzeuge bilden. Sie werden aus harten, pulverförmigen Substanzen hergestellt, die mit einem Kitte zusammengekittet, oder auch durch Vermischen mit Sintermaterial und Brennen, oder durch chemische Verbindungen auf kaltem Wege vereinigt und durch Ausgiessen oder Pressen in Formen in die bestimmte Gestalt gebracht werden. Zur Verwendung gelangen namentlich Schmirgel, Quarz oder Feuerstein, scharfer Sand oder harter Sandstein, mitunter auch Bimsstein. In erster Linie steht der Schmirgel (s. unter Poliermitteln im

3. Abschnitte) wegen seiner Härte und der Beschaffenheit seines Kornes, das scharf angreift und schnell wirkt.

Durch folgende Kitte und Methoden werden die Substanzen in künstliche Schleifsteine verwandelt. 1. 3 Theile Schmirgelpulver werden mit 1 Teil Schellackpulver innig gemischt und bis zum Schmelzen des Schellacks erwärmt, in Formen gepresst — 2. Da Schellack mit Schmirgel gemischt nur bei hoher Wärme schmilzt, so ist folgendes Verfahren vorzuziehen. Man schmilzt 2 Schellack mit 1 Kolophonium und mischt so viel Schmirgel in die Masse, als sie aufnehmen kann, darauf presst man sie in Formen, in deren Mitte genau zentrisch ein Dorn steckt, welcher das Loch ausspart mit dem die Scheiben auf der Drehachse befestigt werden. — 3. Billiger, aber auch weniger haltbar werden diese Steine, wenn man statt des Schmirgels Quarzpulver oder Sand nimmt. — 4. Man vermischt Schmirgel mit feuerfestem Thon, formt und brennt die Mischung hart. — 5. Fein gestossener und gesiebter Sandstein wird mit Porzellanthon vermengt, getrocknet und im Scharffeuer eines Steingutofens gebrannt. — 6. Unter dem Namen „Tann ite-Schleifsteine“ werden Schmirgelscheiben angefertigt, die aus Schmirgel, Leimlösung und roher Gerbsäure bestehen. — 7. Häufig verwendet man einen Kitt aus 9 Gewichtsteilen gebrannter Magnesia und 9 Gewichtsteilen Chlormagnesiumlösung von 30° Baume, dem 42 Gewichtsteile Schmirgelteile zugesetzt werden, mitunter auch Zelluloid. — In neuerer Zeit sind die Schleifmaterialien um ein neues, Karborund³ 4) genanntes, künstliches Mittel vermehrt, welches an Schleifwirkung den Schmirgel weit übertrifft. Zur Herstellung desselben wird ein Gemisch von 50 Proz. reiner Kohle, 25 Proz Aluminiumsilikat und 25 Proz. Kochsalz durch den elektrischen Strom zusammengeschmolzen, das Schmelzprodukt gepulvert, gesiebt und zur

Anfertigung von Schleifscheiben mit Porzellanmasse gemischt unter starkem Drucke zu Scheiben gepresst und in Kapseln des Porzellanofens gebrannt.

Die Schleifsteine werden entweder beim Gebrauch trocken oder nass gehalten. Im trockenen Zustande    greifen    die Körnchen    zwar besser    an, so

dass das Abschleifen schneller von statten geht, allein die Arbeitsstücke erwärmen sich — weshalb die harten, stählernen Werkzeuge weich werden — und die abgestossenen Metall- und Steinteilchen wirken sehr nachteilig auf die Atmungsorgane der Arbeiter ein.    Daher    wird das Trockenschleifen    nur in

den Fällen ausgeübt, wo die Berührung der Arbeitsgegenstände mit Wasser vermieden werden muss, oder wo eine zu grosse Erhitzung nicht zu erwarten steht: bei langsamer Bewegung. Dann sollte aber stets für eine Entfernung des Schleifstaubes durch Ventilatoren u. s. w. gesorgt werden. In den meisten Fällen geschieht das Schleifen nass, d.    h. mit    Schleifsteinen,    die durch    Wasser

(Wassersteine) oder Öl (Ölsteine) stark genässt oder angefeuchtet sind. Beim Schleifen mit Wasser ist, selbst bei bedeutenden Geschwindigkeiten der Arbeitsbewegung, ein Weichwerden harter Stahlwerkzeuge nicht zu befürchten, und durch das Aufuehmen des Schleifstaubes auch die Gefahr für die Gesundheit beseitigt. Die geschliffene Fläche wird ausserdem gleichförmiger und ansehnlicher, da durch die Ausfüllung der kleinen Vertiefungen an der Steinoberfläche mit Wasser oder Schlamm ein zarteres Angreifen statt hat. Bei Verwendung von Öl fallen selbstverständlich auch die Ursachen der Rostbildung weg, so dass die feinsten Stahlschneiden    auf Ölsteinen    geschliffen    werden.

Ausserdem hat das Öl den Vorteil, den Stein stets feucht zu erhalten und mit dem Schlamm eine Paste zu bilden, welche sich in die Poren setzt und dadurch einen höchst zarten Schliff herbeiführt.

Insofern an dieser Stelle nur das Schleifen in Betracht kommt, welches eine Gestalt oder Grössen Veränderung oder das Anschärfen von Werkzeugen betrifft, während in einem späteren Kapitel das Schleifen als Verschönerungsmittel beschrieben werden soll, beschränkt sich die Abhandlung hier auch auf den Gebrauch der natürlichen und künstlichen Schleifsteine.

Was zunächst die Form und die Grösse derselben anbetrifft, so sind diese von grosser Mannigfaltigkeit, je nachdem das Werkzeug oder das Arbeitsstück die Arbeitsbewegung erhält. Bewegt sich das erstere, so hat es die Gestalt einer cylindrischen Scheibe, welche entweder die Peripherie oder die flache Seite zum Schleifen darbietet, weshalb sie entweder um eine horizontale oder «ine vertikale Achse in Drehung versetzt wird. Die Anordnung einer horizontalen Achse ist die Regel (Drehstein).

Bei grösseren Steinen verwendet mau statt

Die gewöhnlichen Drehsteine haben einen Durchmesser von 50 bis 1200 mm und je nach ihrer Bestimmung eine Breite (Dicke) von 6 bis 300 mm. Ihre Achse, welche vielfach innerhalb des Steines viereckig ist und in einem viereckigen Loche des Steines durch eingetriebene Holzkeile befestigt wird, ruht mit zwei Zapfen in Lagern, welche auf den zwei Wänden eines Troges sitzen, in den der Stein etwa bis zur Hälfte eintaucht und der den Zweck hat, die abgeschliffenen Teile (Schliff, Schleifel, Schlips, Moulöe, Slip) aufzunehmen, die durch Wasser, welches zugleich zum Nasshalten des Steines sich im Troge befindet, oder das aus einer Kanne oder einer Röhre auf den Stein geleitet wird, ununterbrochen von dem Steine abgewaschen werden. Ausserhalb des Troges erhält sodann die Achse entweder eine Handkurbel, oder eine Kurbel mit Trittbewegung, wie bei einer Drehbank, oder Riemenscheiben für Elementarbetrieb, als Antriebsvorrichtung. der viereckigen Drehachse mit Holzkeilbefestigung eine Achse mit aufgesteckten und durch Schraubenmuttern festzuklemmenden Scheiben , welche den Stein

zwischen sich nehmen und, wie die Kreissäge S. 403, festhalten, weil Holzkeile leicht locker werden, oder gar den Stein zersprengen können, in welchem Fall wegen der bedeutenden lebendigen Kraft des bewegten Steines die grösste Gefahr für die Arbeiter entsteht. Dies ist auch der Grund, warum der Trog nicht nur sehr stark (aus Gusseisen oder dicken Holzbohlen) angefertigt, sondern ausserdem oft mit einer bogenförmigen Kappe versehen wird, die einen grossen Teil der oberen Steinhälfte umgiebt, so dass der Stein mitunter nur an dem 5. oder 6. Teil der Peripherie zugänglich ist. — Da sehr grosse Steine mit gutem gleichförmigem Korne nicht immer leicht zu haben sind, so setzt man sie wohl aus einzelnen Segmenten zusammen. Hierbei verfährt man zweckmässig in der Weise, dass man die Segmente mit der dem Mittelpunkte zugekehrten konkaven oder graden Fläche an eine runde oder polygone gusseiserne Trommel legt, welche mit Rändern versehen ist, zwischen welche sich die Steinsegmente legen. Die Befestigung geschieht dann ausser durch Kitt oder Zement entweder noch vermittelst Bolzen, die parallel zur Achse durch die Trommelränder und den Stein gezogen werden, oder auch vermittelst einer in den Stein eingearbeiteten Nut, in welche ein an der inneren Fläche der Trommelränder sitzender Vorsprung eingelegt wird. In diesem Fall muss natürlich eine der Seitenscheiben gegen die Trommel verschiebbar eingerichtet werden. — Für Steine mit ebener Schleiffläche kittet man Schmirgel- oder Sandsteinstücke zwischen radialen Hochrippen einer runden Scheibe mit hohem Aussen-rand ein.

Die mit künstlichen Steinen, insbesondere Schmirgelscheiben versehenen fast nur trocken gebrauchten Schleifvorrichtungen heissen gewöhnlich Schleifmaschinen⁵). Sie bestehen der Hauptsache nach aus einer Achse, welche die Scheiben aufnimmt, und aus einer Antriebsvorrichtung, welche eine schnelle Rotation hervorruft. Damit bei der grossen Geschwindigkeit und infolge des Andruckes die Scheiben nicht zu schnell zu Grunde gehen, müssen sie auf der Achse wie die Kreissägen zwischen Backen, mit Unterlagen von Kautschuk, Leder, Pappe oder Filzplatten, befestigt werden. — Zum Antriebe dienen Schnur- und Riemenrollen, die entweder von einer Transmission oder wie bei der Drehbank, von einem Fusstritte mit Schwungrad bewegt werden. — Ihre Anordnung ist höchst mannigfaltig, je nach ihrer Bestimmung. Wird das Arbeitsstück mit der Hand geführt, so ist die Achse in einem ähnlichen Spindelkasten gelagert, wie die Drehbankspindel (S. 368), und die Schleifscheibe entweder zwischen oder vor den Docken aufgesteckt. — Erhält das Arbeitsstück aber eine zwangläufige Führung, so liegt der Schleifmaschine gemeiniglich die Konstruktion der Fräsmaschinen (S. 311 und 312) oder der Drehbank (S. 368) zu Grunde. In diesem Fall wird oft die Einrichtung getroffen, dass sich die Schleifscheibe auf einem Supporte befindet, während das Arbeitsstück, zwischen dem Reitstocke und der Spindel eingespannt, sich nicht nur dreht, sondern auch mit den Docken vor der Schleifscheibe her bewegt zum Abschleifen von Cylindern, (Spiralbohrern, Fräsen, Walzen etc.) oder Kegeln (Reibahlen, Schraubenbohrer), wenn zugleich die Docken auf einer Drehscheibe liegen. (Universalschleif-Maschine.)

Die Drehsteine haben in der Regel, der schnellen Arbeit wegen, eine bedeutende Geschwindigkeit. Die Steine von 75 bis 150 mm Durchmesser

machen etwa 600 bis 800, diejenigen von 300 bis 600 mm Durchmesser 400 bis 600 und die von 1000 bis 2000 mm etwa 100 bis 200 Touren in der Minute, was etwa einer Geschwindigkeit von 3, 5, 9, 12 m in der Sekunde entspricht. Noch grössere Geschwindigkeiten kommen in einzelnen Fällen vor; so haben die Schleifsteine zum Spitzen der Nähnadeln 30 bis 45 m Geschwindigkeit in der Sekunde. — Die grössten Geschwindigkeiten erhalten die Schmirgelscheiben, nämlich

bei 100 mm Durchmesser 3000 bis 5000 Umdrehungen in der Minute

2000 „ 3000 1500 „ 2500 1000 1800 800    1300

700    1000

„ 150 „ 200 „ 300 „ „ 400    „

„ 500 „

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Das Arbeitsstück wird gewöhnlich aus freier Hand geführt gegen den Drehstein gehalten, weil die Geschicklichkeit des Arbeiters in den meisten Fällen für das Gelingen der Arbeit ausreicht. Bei oft zu wiederholenden Arbeiten (Anschleifen von Bohrern, beim Sägenschärfen u. s. w.), wo auch besonders profilierte Schleifräder oder Schleifscheiben aus Schmirgel in Anwendung stehen, werden besondere Führungsvorrichtungen¹): Auflagen mit kippender Bewegung u. dgl. angewendet. — Sehr beliebt ist zum Schärfen der Sägen unter anderem die Einrichtung, wobei die Schleifscheibe in einem schwingenden Hebel gerade über der in einen Spannkloben eingespannten Säge hängt und allmählich niedergelassen und aufgehoben wird, während die Säge um eine Teilung, automatisch oder durch die Hand, vorrückt (Sägeschärfmaschine). In solchen Werkstätten, wo das Anschleifen einer grossen Anzahl von Werkzeugen verschiedener Profile häufig vorkommt, ist es zweckmässig, eine Reihe entsprechend profilierter Schmirgelscheiben auf eine Welle zu stecken. — So kommen dergleichen Schleifapparate mit 5 bis 8 Scheiben zum Schleifen der Profilhobeleisen in Holzverarbeitungs-Werkstätten vor. — Zum Anschleifen sehr langer Schneiden, die genau gerade sein müssen (Hobelmesser an Holzhobelmaschinen, Messer in Papierholländern) oder überhaupt langer, gerader Kanten werden vielfach die Scheiben mit einer vertikalen Welle verbunden, um die ebene Schleiffläche in einer Horizontalebene benutzen zu können; höchst zweckmässig giebt man ihnen aber die Form eines Tellers oder eines Ringes von 10 bis 50 mm Randbreite, befestigt sie wie gewöhnlich auf einer horizontalen Welle und führt das Arbeitsstück vor der vertikalen Ringfläche mit Benutzung eines Schlittens vorbei. Die Tellerform hat den Vorteil einer gleichmässigen Abnutzung, während eine Scheibe bald konvex wird.

Eine gewöhnliche Schleifmaschine mit Schlitten zeigt Fig. 394 in der Ansicht. Die Schleifscheibe W befindet sich auf der, in dem verstellbar mit dem Gestelle G verbundenen Lager, ruhenden Achse a, welche mittelst Riemen in Umdrehung versetzt wird. Vor dem Gestelle G ist ein Schlitten S angebracht, der eine lange Schiene o zur Aufnahme des Arbeitsstückes A trägt, das darauf mittelst Schrauben befestigt wird. Diese Schiene o dreht sich um horizontale Zapfen und kann deshalb mit Hilfe der Schraube c und des Armes d so eingestellt werden, dass das Arbeitsstück den richtigen Zuschärfungswinkel erhält. Die Einstellung des Schlittens zum Schleifsteine erfolgt durch Verschiebung vermittelst zweier Handschrauben h, während die Schaltbewegung vor der Schleifscheibe hin und her durch eine am Schlitten sitzende Zahnstange ⁶ vor sich geht, in die das Triebrad r eingreift, welches mittelst Welle s Kegelradvorgelege t, Riemenscheibe u, Riemenscheibe v und Riemenscheibe w von der Schleifwelle a bewegt wird. Ein Wassergefäss K mit Rohr g dient zum

Nasshalten der Scheibe. R ist ein Riemenrücker, P eine die Scheibe umgebende Blechkapsel zur Vermeidung des Spritzens.

Eine besondere Verwendung hat der '    Schleifstein in Eisenbahnreparaturwerkstätten

p    zum Abschleifen der, durch die Wirkung

1|S. der Bremsen hart gewordenen Laufflächen int der Radbandagen erfahren, weil das Ab-|l|||| drehen auf der Drehbank wegen der grossen mi JJ Härte dieser Flächen sehr erschwert wirdx). Wm    Die Abnutzung der Drehsteine ist nicht

Fig. 394.

r nur eine ziemlich schnelle, sondern auch fast immer eine ungleichmässige, weshalb von Zeit zu Zeit eine Zurichtung erforderlich wird, welche in Abhauen oder gewaltsamem Wegschleifen der erhöhten Stellen besteht und ziemlich umständlich und zeitraubend ist. Um die Abnutzung regelmässig über die Steinperipherie zu verteilen, hat man den sehr beachtenswerten Vorschlag in Ausführung gebracht, zwei Steine mit parallelen Achsen in einen Trog zu setzen, welche sich stetig berühren, aber etwas verschiedene Drehgeschwindigkeiten haben, wodurch sie sich auch stetig etwas abschleifen [Doppelschleifsteine²)]. Auch hat man dem einen Steine wohl eine kleine Oszillation in der Achsenrichtung gegeben. — Bei Drehsteinen mit Handkurbeln oder mit Fusstritt ist die Kurbel von Zeit zu Zeit anders aufzustecken, oder eine solche Zahnradübersetzung anzubringen, dass die Stellung der Kurbel zum Stein sich stetig ändert, um die ungleichmässige Abnutzung durch die ungleichförmige Geschwindigkeit zu beseitigen. — Ausserdem stehen die Abrichtvorrichtungen³) vielfach in Gebrauch, welche entweder von Zeit zu Zeit, oder zweckmässiger stetig in Wirksamkeit gesetzt werden. Im ersteren Fall bestehen sie aus Stachelrädchen oder Schneidscheiben aus glashartem Stahle oder Diamanten, welche vor dem drehenden Steine oder der Schmirgelscheibe unter Andruck hin- und hergeführt werden, oder aus einer Gusstahlwalze mit scharfen Schraubengängen, welche auf dem Rande des Troges liegt und an den Stein durch Federn augepresst wird.

Den Drehschleifsteinen gegenüber stehen die Handschleifsteine, welche nur durch die Hand zur Wirkung gebracht werden, sei es, dass man, wie beim Wetzen, das Arbeitsstück darüber hinwegzieht, oder dass man den Stein in die Hand nimmt und über das Arbeitsstück fortbewegt. Die Handschleifsteine sind daher nicht nur viel kleiner, sondern auch anders geformt als die Drehsteine. Gewöhnlich haben sie die Gestalt einer Platte oder eines Prismas und eine Länge von 80 bis 200 mm, eine Breite von 3 bis 50 mm und eine Dicke von 1 bis 25 mm. Der Querschnitt ist quadratisch, länglich,

i) Heusinger, Handb., Bd. IV. S. 245. — 2) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1857 S. 112; 1859 S. 320. — Dinglers Journ. 146 247; 160, 8. — ³) Prakt. Masch.-Konstr. 1885 S. 382. — Dinglers Journ. 217, 273; 225, 133; 230, 5; 249, 75.

viereckig, dreieckig, rund, halbrund, oval u. s. w., oft nach den Enden zu spitz auslaufend oder kugelförmig abgerundet u. s. w.

¹

Reuleaux, Theoretische Kinematik, Braunschweig 1875 S. 316 u. 336. — Hütte, 1866 Taf. 10. — Prakt. Hasch. - Konstr. 1870 S. 58; 1879 S. 490. — Dinglers Journ. 184, 119; 187, 458; 231, 130; 240, 16; 241, 94.

²

Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1876 S. 762. — Prakt. Masch. - Konstr. 1875 S. 307. — Dinglers Journ. 219, 394. — 2) Hart, Werkzeuginasch. Taf. 3. — Exner, Werkzeuge Bd. III. — Prakt. Mascli. - Konstr. 1879 S. 51, 326; 1881 S. 404; 1884 S. 94. — Dinglers Journ. 256, 65; 256, 212. — 3) Techn. Wörterb. Bd. 4. — 4) Dinglers Journ. 286, 5; 294, 99.

³

Dinglers Journ. 156, 398; 160, 315; 190, 197; 212, 368; 213, 21, 196; 215, 379; 235, 243; 239, 412 ; 241, 76; 249, 142; 273 449. — *) Zeitschr. d. V. d. Ing. 1894 S. 1081.

⁴

— Dinglers Journ. 288, 192; 289, 120, 167; 290, 95; 294, 144.

⁵

Pregel, Fräse- u. Schleifmaschinen. Stuttgart 1892. — Prakt. Masch.-Konstr. 1882 S. 383: 1885 S. 305, 324. — Zeitschr. d. Y. d. Ing 1886 S. 139 u. 559; 1891 S 416; 1892 S. 1460. — Armengaud, Publ. ind. Bd. 26 S. 49; Bd. 28 S. 315; Bd. 30 S. 289. — Dinglers Journ. 231, 106; 244, 35; 253, 19; 248, 158- 250, 62, 498; 260, 113; 261, 157; 273, 256; 277, 105; 281, 156; 282, 169; 294, 151; 295, 167.

⁶

Hesse, Werkzeugm., S. 335. — Wencelides Bericht S. f36. — Dinglers Journ. 170, 257; 184, 235; 206, 430; 210, 245; 222, 401; 233, flO; 237, 22; 253, 190.

III. Von den schabenden Werkzeugen.

Wenn der Schneidwinkel eines Werkzeuges grösser als 90° ist, so hört (S. 226) das eigentliche Schneiden auf, indem an die Stelle desselben derjenige Vorgang tritt, der mit Schaben bezeichnet wird und höchst geeignet ist, sehr feine, zusammenhängende Spänchen fortzunehmen, also Oberflächen zu glätten oder geringe Dimensionsverminderungen herbeizuführen. Daher werden oft Werkzeuge mit schabender Wirkung auf Metall und Holz verwendet, und zwar sowohl zum Abschaben ebener und krummer Oberflächen, als zum Ausschaben von Löchern etc. Fast ohne Ausnahme geschieht die Bewegung dieser Werkzeuge mit der Hand, entweder über das Arbeitsstück wegziehend (Abziehen; Racler, Scraping) oder in dem Loche drehend.

A. Ziehklinge, Schaber, Holzzieheisen.

Um auf Holzoberflächen die letzten Spuren des Hobels, der Raspel, und auf den Oberflächen namentlich der weichen Metalle, Feilstriche oder andere Rauhigkeiten zu beseitigen, sind die schabenden Werkzeuge deshalb von erheblichem Nutzen, weil sie wegen ihres geringen Angreifens eine grosse Länge ihrer arbeitenden Kante gestatten und deshalb eine bedeutende Gewähr dafür bieten, dass die bearbeitete Fläche die kleinen Rauhigkeiten verliert und sich genau der Gestalt des schabenden Werkzeuges anschliesst. Erforderlich ist bei den Schabern also ein der Oberfläche kongruentes Profil (geradlinig für ebene, konkav für konvexe und konvex für konkave Flächen etc.) und eine genaue, nicht schartige, von einer kontinuierlichen Linie gebildete Kante.

Bei den Holzarbeitern wird der Schaber regelmässig aus etwa 0,6—1 mm dickem Stahlbleche ausgeschnitten und durch Schleifen zunächst mit scharf rechtwinkligen Kanten ausgestattet, gehärtet und violett angelassen. Weil wegen der geringen Dicke dieses Schabers, der den Namen Ziehklinge (Ra-cloir, Scraper) führt, die rechtwinkligen Kanten sich bald abrunden und dann nicht mehr angreifen, so muss oft eine Erneuerung der Schärfe vorgenommen werden. Dies geschieht dadurch, dass man mit einem glatten, glasharten Stahlstäbchen (Ziehklingenstahl) von etwa 100 mm Länge und rundem oder ovalem Querschnitte kräftig längs der Kanten hinfährt, welche sich dadurch etwas verbreiten und einen gut angreifenden Grad erhalten. — Die Grösse der Ziehklinge muss so bemessen sein, dass sie ein sicheres Festhalten mit einer oder mit beiden Händen gestattet, weil die Klinge nur ausnahmsweise in einem Holzgriffe gefasst ist. Die durchschnittliche Breite beträgt 50 und die Länge 100 bis 200 mm. Beim Gebrauch der Ziehklinge muss dieselbe schräg aufgesetzt werden (mit dem kleineren Neigungswinkel der Bewegungsrichtung zugekehrt) und so, dass die Kante die Holzfasern etwas kreuzt, damit sie nicht einreisst.

Die Schaber (Grattoir, Scraper) für weiche Metalle (Zinn, Britannia-Metall), also zum Gebrauch für Zinugiesser, Orgelbauer etc. sind von den Ziehklingen kaum verschieden, nur gewöhnlich etwas dicker und steifer. — Für mittelharte Metalle (Messing, Kupfer, Zink etc.) müssen sie jedoch kräftiger gebaut und mit einer kurzen Angriffskante versehen sein, weil der Widerstand des Metalles lange Angriffskanten nicht gestattet, wenn der Arbeiter nicht zu schnell ermüden soll. In vielen Fällen, z. B. bei Gold- und Silberarbeitern, Ziseleuren, Gürtlern etc. schreibt die Art der Arbeit ohne weiteres kurze Kanten vor. Die Kanten sind fast nur geradlinig oder konvex, weil mit geraden Kanten sich auch ruude Gegenstände abschaben lassen.

Aus Zweckmässigkeitsgründen haben die Schaber mancherlei Gestalt erhalten.

1.    Viereckige (vierschn eidige) Schaber (Ebarboir, Four-square scraper), von quadratischem Querschnitte, werden gewöhnlich durch Abschleifen einer abgenutzeu vierkantigen, etwa 50 bis 150 mm langen Feile hergestellt und in ein Feilenheft gesteckt.

2.    Dreieckige (dreischneidige) Schaber (Grattoir, Three-square scraper) erhält man auf dieselbe Weise aus dreieckigen Spitzfeilen.

3.    Zw ei eckige (zweischneidige) Schaber können aus alten Vogelzungenfeilen durch Wegschleifen der runden Flächen, in der Weise, dass der Querschnitt lanzett- oder dolchartig wird, erzeugt werden.

Bei diesen drei Arten, wovon die dritte wegen zu scharfer Schneiden, die leicht in das Metall eingedrückt werden, selten angewendet wird, sind die Kanten entweder geradlinig oder ein wenig konvex. — Um das Anschleifen zu erleichtern (nicht um die Schärfe zu erhöhen), sind die Flanken dieser Schaber oft etwas ausgehöhlt (Hohlschaber, Flutet-scraper).

4.    Schabeisen (Schaber). Dieser Schaber bildet ein glattes, etwa 50 mm langes, 30 mm hohes und 5 mm dickes Stahlstück, dessen eine Längskante geradelinig, konvex oder konkav und zum Schaben ausgebildet ist. Dieser Kante gegenüber sitzt eine stumpfe Angel zur Befestigung des Schabers in einem Griffe, der verschieden afigeordnet ist. Soll er z. B. das Arbeiten in Gefässen (bei Kupferschmiedarbeiten etc.) gestatten, so bildet er eine Fortsetzung

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⁶M

Fig. 395.

mit dem sie in eine feste Öse e an der Werkbank eingehakt wird. Das andere Ende b bekommt einen hölzernen Griff g zum Anfassen. Somit bildet diese Stange einen einfachen, um den Haken a drehbaren Hebel, der durch den Griff bewegt wird, eine sichere Führung hat und einen um das Hebellängenverhältnis vergrösserten Druck ausübt.

5. Hakenschaber. Die Hakenschaber sind solche Schaber, deren Angel rechtwinklig gegen die Schaberfläche stehen. Sie sind namentlich in engen Gefässen sehr brauchbar, weshalb die Angel oft ziemlich lang wird. Gewöhnlich haben die letzteren eine Länge von 100 bis 150 mm.

der Angel. Will man damit ausser einer sicheren Führung auch einen kräftigen Druck erhalten, so besteht er aus einer runden Stange a b (Fig. 395), welche etwa in der Mitte zur Aufnahme des Schabers c eine länglich-viereckige Öffnung hat, und an einem Ende einen Haken a,

B. Reibahlen (Räumer, Ausreiber, Alesoir, Ecarrissoir, Equarrissoir, Broche, Himer, Broache, Bosebit, Opening bit).

Bereits S. 345 ist erwähnt worden, dass man in vielen Fällen genötigt ist, gebohrte Löcher durch Abnehmen dünner Späne auf bestimmte Dimensionen zu bringen, genau zu runden und zu glätten, namentlich aus dem Grunde, um sie zur Aufnahme von Vollcylindern (Befestigungsschrauben, Zapfen etc.) geeignet zu machen, welche letztere in diesen Löchern eine leichte sichere Bewegung durch einen guten Umschluss erhalten sollen. Auch stehen dem Arbeiter nicht immer Bohrer zur Verfügung, welche genau so dimensioniert sind, dass die verlangte Lochweite entsteht: dann hohrt man die Löcher etwas kleiner und erweitert sie. Zu solchen Erweiterungen vermittelst Wegnahme dünner Spänchen (Ausräumen, Aufräumen, Aufreiben, Aleser, Ecarrir, Equarrir, Sroaching) eignen sich nun aus oben angegebenen Gründen ebenfalls vorzüglich schabende Werkzeuge, welche die oben stehenden Namen führen und wesentlich in Stahlstäben oder Stäbchen bestehen, welche an der Seite schabende Kanten besitzen und in die Löcher eingeführt durch Drehung, wie Parallelbohrer, an der Wandfläche schabend arbeitend.

Damit eine Reibahle gehörig zur Wirkung kommt, ist der Schneidwinkel zunächst grösser als 90° zu wählen und die Gestalt derselben so anzuordnen, dass sie sich dem Loche anschliesst und der sicheren Führung wegen darin eine Anzahl Berührungslinien hat. Wenn nun zwar drei nicht in einer Ebene liegende, gerade, parallele Linien einen Cylinder festlegen, und wenn daher scheinbar drei solcher Kanten genügen, um eine sichere Führung herbeizuführen, so ist in Wirklichkeit eine solche Führung nicht ausreichend und eine dreikantige Reibahle unbrauchbar, weil die scharfen Kanten sich viel zu leicht in das Metall eindrücken. Dasselbe ist sogar noch von denjenigen Reibahlen zu sagen, welche einen quadratischen Querschnitt haben, trotzdem in diesem Fall der Schabwinkel schon 90 -f- 45 = 135 Grad beträgt und vier Berührungslinien für die Führung vorhanden sind. Überhaupt ist leicht ersichtlich, dass die Sicherheit in der Führung leidet, wenn die Führungskanten (die fast stets auch die Schabkanten bilden) sich diametral gegenüber liegen, d. h. wenn der Querschnitt ein regelmässiges Polygon von gerader Seitenzahl ist. Deshalb ist es Regel, den Reibahlen den Querschnitt eines regelmässigen Polygons von ungerader Seitenzahl zu geben (Fünfeck, Siebeneck u. s. w.), wenn nicht eine sehr grosse Anzahl Führungslinien z. B. über 13 beliebt wird, weil hier wegen des besonders dichten Anschlusses an die Wand die eben genannten Rücksichten wegfallen.

Ein weiterer wichtiger Punkt bei den Reibahlen ist die Längenbeschaffenheit, welche denselben eine keilartige Wirkung geben muss, weil nur dadurch das Angreifen überhaupt möglich wird, da ja bei einer prismatischen Form ein Druck in der Achsenrichtung keinen Seitendruck, also keinen Druck in radialer Richtung zu erzeugen vermag. Deshalb sind die Reibahlen stets verjüngt, d. h. als Pyramiden zu gestalten. Damit sich aber diese pyramidale Form bei ihrer Drehung der cylindrischen Öffnung möglichst genau anschliesst, so beträgt die Verjüngung höchstens 1 bis 2 Grad. — Bemerkenswert ist bei grossen Reibahlen die Anbringung einiger Schraubengänge, welche sich in die Lochwand einschneiden und das Werkzeug nachziehen, das dann vollständig cylindrisch sein kann. — Zum Ausräumen konischer Löcher entspricht die Verjüngung der Konizität, — Um mit den schlank verjüngten Reibahlen Löcher zu erzeugen,, die in Längenerstreckung von der Cylindergestalt möglichst wenig abweichen, führt man die Reibahlen wenn thunlich nach und nach von beiden Seiten in das Loch ein.

Höchst verschieden ist die Grösse der Reibahlen sowohl in Dicke als Länge. Während die kleinsten Reibahlen für Uhrmacher zum Ausreiben der Zapfenlöcher bis auf 0,25 mm im Durchmesser und 15 mm in der Länge abwärts steigen, wächst andererseits der Durchmesser bis 50 mm und die Länge bis 250 mm. Überhaupt sind die Reibahlen bezüglich ihrer Grössenverhältnise so anzuordnen, dass sie eine ununterbrochene Reihe bilden, die man sich dadurch entstanden denken kann, dass eine sehr lange Reibahle der Länge nach in eine Anzahl Teile zerschnitten ist. (Unter der Annahme, dass die Verjüngung einen Grad beträgt, ist das Verhältnis des Durchmessers zur Länge Ist nun 50 mm der äusserste Durchmesser, so müsste eine so zu teilende Reibahle also 2900 mm lang sein. Man ist dann aber auch damit imstande, sämtliche Lochweiten zwischen etwa 0,05 mm bis 50 mm herzustellen.) Eine Reihe auf einander folgender Reibahlen bilden einen Satz. — Zum Drehen besitzen die kleinen Reibahlen ein einfaches Heft, das auf einer vierkantigen Angel steckt; die grossen Reibahlen, werden mit dem Wendeisen oder der Brustleier, oft mit der Bohrmaschine zur Wirkung gebracht.

Je nach der Anzahl Schneiden und dem damit zusammenhängenden Querschnitte unterscheidet man wesentlich folgende Arten.

1. Eckige Reibahlen. Unter diesen Reibahlen, deren Querschnitt ein regelmässiges Polygon ist, bilden die fünfeckigen die Regel, weil sie eine gute Führung und einen sehr passenden Schabwinkel (144 Grad) haben. 3, 4, 6, 7 eckige sind verwerflich, entweder wegen eines zu grossen oder eines zu kleinen Kantenwinkels.

Vielfach jedoch vermehrt man die Zahl der Schabkanten und der Führungen dadurch, dass man die Oberfläche wie bei den Senkern (Fig. 340 B,

S. 308) mit dreieckigen Einkerbungen versieht (Geriffefte, gekerbte Reibahlen), so dass dreieckige Kanten stehen bleiben. Haben diese einen Kantenwinkel von 60 Grad, so ist der Schabwinkel 90 -j- 30 = 120 Grad. Diese Räumer greifen vorzüglich an, einmal wegen des günstigen Winkels und dann wegen der grossen Anzahl von Schneiden, die 20 und mehr beträgt. Oft sind diese Räumer auch wie die Bohrer (Fig. 355, S. 328) schraubenartig gewunden (gewundene Reibahlen), wodurch die bereits S. 330 erwähnten Vorteile entstehen.

2. Runde Reibahlen. Diese besitzen einen mehr oder weniger grossen Kreisabschnitt zum Querschnitte und eine oder mehrere Schneiden. Ist nur eine Schneide vorhanden, so wird die dadurch erzeugt, dass mau auf der Oberfläche der kreisrunden Reibahle eine Furche einarbeitet, welche eine fast radial gestellte Fläche besitzt. — Eine Reibahle, deren Querschnitt ein Kreisabschnitt ist, hat zwei Schneiden, wovon jedoch nur immer die eine zur Wirkung gelangt. — Sehr empfehlenswert sind wegen ihrer vorzüglichen Führung diejenigen Reibahlen, deren Querschnitt aus einem Halbcylinder und der Hälfte eines fünf-oder sechseckigen Prismas zusammengesetzt sind.

Da man wegen der verschiedenen Loch weiten, die ausgeräumt werden müssen, einer grossen Anzahl Räumer bedarf, so hat man nachstellbare Räumer erdacht, welche radial verstellbare Schneiden besitzen *).

IV. Anfertigung der Schrauben.

Zu den unentbehrlichsten Gegenständen der Technik gehört die Schraube (Vis, Screw) nicht nur als festhaltendes Mittel (Befestigungsschraube) sondern auch als machinales Bewegungs- und Kraftmultiplikations-Organ (Bewegungsschrauben und Presschrauben).

Wegen ihrer Wichtigkeit und Unentbehrlichkeit mag daher hier die Fabrikation der Schrauben abgehandelt werden, um zugleich durch einen speziellen Fall klar zu stellen, wie die in den vorigen Kapiteln abgehandelten Lehren von der Bearbeitung der Metalle und des Holzes zur Anwendung gebracht werden, und wie durch Kombinationen und Modifikationen derselben wichtige Erfolge zu erzielen sind.

l) Dinglers Journ. 117, 13; 260, 260; 262, 301.

Die Schraube bietet nicht nur in hohem Grade ein geometrisches sowie ein mechanisches [statisches, dynamisches und kinematisches¹)], sondern auch ein besonderes technologisches Interesse. —

Wenn auf der Oberfläche eines massiven Cylinders oder im Innern eines Hohlcylinders ein Punkt sich in der Weise bewegt, dass derselbe unter konstantem Winkel von seiner Beweguugsrichtung abgelenkt wird, so ist nach geometrischem Begriffe die Bahn des Punktes eine Schraubenlinie und dasjenige Stück der Bahn, welches einmal um den Cylinder herumgeht, ein Sch raube n gang (Ge wind gang, Gang, Pas, Thread). Derjenige Winkel, nach welchem die Ablenkung stattfindet, heisst der Steigungswinkel und die Entfernung zweier Punkte einer Schraubenlinie gemessen auf der Cylinderfläche durch eine gerade Linie, die parallel der Achse liegt, wird die Steigung der Schraube genannt. — Wickelt man die Cylinderfläche ab, so ist leicht zu erkennen, dass, wenn der Steigungswinkel mit a, die Steigung s und der Cylinderdurchmesser mit d bezeichnet wird, die Beziehung stattfindet

tga —

welches das Steigungsverhältnis genannt wird.

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Legt man nun (Fig. 396) um den Massivcylinder A oder B und in den Hohlcylinder M längs der Schraubenlinie einen prismatischen Stab, so entsteht das eigentliche Sch rauben ge winde (Gewinde, Filet, Worm), und derjenige Körper, den man die Schraube nennt und der stets aus zwei zusammengehörenden Teilen bestehen muss: aus dem massiven Cylinder mit auswendigem Gewinde und einem Hohlcylinder mit inwendigem IX Gewinde und zwar in der Art, dass der letztere den p} ersteren umschliesst. Damit dieses aber stattfindet, müssen die Gewinde zur gegenseitigen Aufnahme zwischen sich einen Raum freilassen. Dieser Zwischenraum bildet die vertieften Schraubengänge zur Beherbergung der erhöhten Schraubengänge.

Fig. 396.

Der massive Cylinder mit auswendigem Gewinde heisst speziell die Schraubenspindel (Massivschraube, auswendige Schraube, Spindel, Vis,

Screw). Der Hohlcylinder mit inwendigem Gewinde wird die Schraubenmutter (Hohlschraube, inwendige Schraube, Mutter, Ecrou, Nut, Screw-nut, Female screw) genannt.

Ausserdem führt der Grundkörper (dx) der Spindel, auf dem das Gewinde liegt, den Namen Kern (Noyau, Nucleus), während die Spindel vom Durchmesser (d) des Gewindes Bolzen (Boulon, Holt) heisst. Die in der Achsenrichtung der Schraube und auf dem Kerne gemessene Dicke eines erhöhten Ganges ist die Gangbreite b, welche mit der in derselben Weise gemessenen Weite des vertieften Ganges die Ganghöhe s (Pas, Pitch) ausmacht. Die Dicke des erhöhten Ganges in radialer Richtung gemessen, also der Unterschied zwischen dem Halbmesser der äusseren Gewindekante und demjenigen b des Kernes bildet die Tiefe t des Gewindes. — Zwischen Gangbreite und Ganghöhe bestehen verschiedene Verhältnisse, so zwar, dass oft die Gangbreite b der Ganghöhe s gleich, ebenso oft aber nur ein Teil derselben ist. Wird z. B. der ¹

26

hohe Gang durch ein prismatisches Stäbchen vom Querschnitte eines gleichseitigen Dreieckes (Fig. 396A) gebildet, welches so herumgewickelt wird, dass die Kanten sich auf dem Kerne an einander legen, so ist die Gangbreite b der Ganghöhe s gleich; ist das Stäbchen quadratisch (Fig. 396B), also auch der vertiefte Gang für Aufnahme des ebenfalls quadratischen Muttergewindes, quadratisch, so wird die Gangbreite b gleich der halben Ganghöhe s; besteht endlich der hohe Gang aus einem dünnen, breiten Stäbchen, das mit der schmalen Kante an dem Kerne liegt, wie bei den bekannten Holzschrauben, so ist die Gangbreite mitunter nur gleich */5 der Ganghöhe.

Bei einer Gattung von Schrauben liegt das Gewinde nicht auf einem Cylinder, sondern auf einem Kegel (konische Schrauben). Zu diesen Schrauben kann es, wegen der verschiedenen Durchmesser, eigentliche Muttern nicht geben. Sie finden daher auch nur Verwendung, um in weiches Material (Holz) eingedreht zu werden (Holzschrauben, Vis ä bois, Clou ä vis, Wood screiv), wobei die Dickenabnahme nach dem Ende zu das Eindrehen wesentlich unterstützt. In diesem Fall wird die zugehörige Mutter jedesmal von der Schraube selbst dadurch gebildet, dass sich der erhöhte Gang in das Material eindrängt: weshalb die Schraube jene oben angedeutete Beschaffenheit des Gewindes »grosse Gangtiefe und geringe Gangbreite« notwendig macht.

Selbstverständlich kann der Querschnitt des Ganges sehr verschieden sein, da man ja jedes beliebige prismatische Stäbchen um den Kern winden kann. Die Praxis beschränkt sich jedoch auf einige einfache Querschnitte, welche den Schrauben folgende, hierauf bezügliche Benennungen geben.

1. Scharf gängige Schrauben (Filet triangulaire, Angular tlvread, Triangulär thread) (Fig. 396 A). Bei den Metallschrauben dieser Art ist der Querschnitt des Gewindes ein Dreieck (scharfes, dreieckiges Gewinde) und zwar entweder ein gleichschenklig spitz- oder gleichschenklig rechtwinkliges. Die erste Form ist die gebräuchlichste aller Gewindeformen. Der Spitzenwinkel des Dreieckes beträgt gewöhnlich (bei Whitworths System) 55° oder (beim metrischen Systeme) 53° 8' und (bei Seilers System) 60°, so dass im letzteren Fall das Dreieck ein gleichseitiges wird, während bei dem ersten Systeme die Basis fast gleich der Höhe, oder die Gangbreite fast gleich der Gangtiefe wird, weil die Basis an dem Kerne liegt. — Wäre die Basis gleich der Höhe, so würde der Spitzenwinkel fast genau 53° sein, eine Grösse, die sich auch sehr oft findet. — Bei den Holzschrauben ist das Verhältnis der Dreiecksbasis zur Höhe etwa 1 : 2, so dass der Spitzenwinkel ungefähr 28° beträgt, wodurch es möglich wird, dass sich die Gänge leicht ins Holz einschneiden. — Nur in einzelnen Fällen kommen Gewinde von gleichschenklig-rechtwinklig-dreieckigem Querschnitte vor, bei dem die eine Kathete an dem Kerne liegt und die zweite radial steht und demnach eine Druckfläche des Gewindes darbietet, die den in die Achsenrichtung fallenden Druck rechtwinklig aufnimmt und dadurch ein Einkeilen der Gewindgänge vermeidet. Man kann sie deshalb auch nur in den Fällen verwenden, in welchen der Druck nur in einer Richtung wirkt wie bei Pressen, Stellschrauben an Walzwerken, Supportschrauben und dergl. — Aus Holz angefertigte Schrauben haben ausnahmslos dreieckige Gewinde mit einem Spitzenwinkel von 60 bis 90°.

Die scharfen Kanten der erhöhten und vertieften Gänge werden sehr oft — bei hölzernen Schrauben, mit Ausnahme der kleinsten, immer — fortgenommen, um ein gegenseitiges Einschneiden und ein Ausbrechen — das namentlich bei Holz so leicht eintritt — zu verhindern. Gewöhnlich geschieht dies dadurch, dass man diese Kanten etwas abrundet oder abflacht, und zwar um ¹/8 bis Vc der Gangtiefe. — Bei den scharfen Gewinden bietet sich noch das

Eigentümliche dar, dass zwischen den hohen Gängen an der Kernoberfläche kein Zwischenraum vorhanden ist, diese vielmehr in der Gesamtfläche als Anhaftefläche dient.

2. Flachgängige Schrauben (Fig. 395B).

¹/8 bis ü⁶»

grössere Druckflächen zu erhalten, wodurch die Ab-

Das Gewinde dieser Schrauben hat einen rechteckigen Querschnitt (flaches Gewinde, Filet carre, Square thread). Die Gangbreite b ist stets gleich der halben Ganghöhe s und die Tiefe t in der Regel gleich der Gangbreite, so dass der Querschnitt quadratisch wird; mitunter aber ist die Tiefe auch wohl etwas, um grösser als die Breite, um nutzung geringer wird, was bei Führungsschrauben wichtig ist (hochflachgängig). — Die hölzernen Schrauben erhalten wegen der leichten Spaltbarkeit des Holzes niemals flache Gewinde.

Den scharfgängigen Schrauben gegenüber besitzen die flachgängigen andere mechanische Eigenschaften. Zunächst sind ihre Druckflächen normal gegen die Druckrichtungen gestellt, wodurch eine Kraftzerlegung, wie bei den scharfen Gewinden, also die keilförmige Wirkung wegfällt, weshalb die flachen Gewinde bei Übertragung grösserer Kräfte den Vorzug verdienen (bei Pressen, S. 167, Schraubstöcken S. 54, Durchschnitten S. 243). Da bei den flachen Gewinden zwischen je zwei Gängen auf dem Kerne eine Fläche frei bleibt, so ist ihre Anhaftefläche unter gleichen Verhältnissen nur halb so gross, als bei den scharfgängigen Schrauben. Um daher den gleichen Widerstand gegen Abscherung zu haben, muss die Zahl der den Druck aufnehmenden Gänge auch eigentlich doppelt so gross, also die Mutter doppelt so hoch sein; oft begnügt man sich mit anderthalbfacher Höhe der Mutter. — Man sieht, dass die oben erwähnten Schrauben mit Gewinde aus einem rechtwinkligen Dreiecke bezüglich ihrer mechanischen Wirkung zwischen den flach- und den scharfgängigen liegen.

3. Rundgängige Schrauben. Wenn die hohen und vertieften Gänge einer hochflachgängigen Schraube nach Kreisabschnitten oder Halbkreisen abgerundet werden, so entstehen die rundgängigen Schrauben mit rundem Gewinde (Filet arrondi, Round thread), die bei Presschrauben (namentlich aus Bronze) oft Anwendung finden. Zu dieser Gattung von Schrauben gehören auch diejenigen, welche durch Verwinden von Triebstahldraht entstehen und bei den Bohrgeräten mit steiler Schraube (Fig. 356 E, S. 331) in Anwendung sind.

Der Steigungswinkel a der Schraube kann natürlich sehr verschieden sein und ist auch sehr verschieden, je nach der Bestimmung der Schraube, weil dieser Winkel von besonderem Einfluss auf die mechanischen und kinematischen Verhältnisse der Schraube ist.

Ist der Winkel a 90°, so dass die Schraubenlinie in der Richtung von links nach rechts aufsteigt: so heisst das Gewinde ein rechtes; ist der Winkel a 90°, so muss das Gewinde von rechts nach links aufsteigen, dasselbe ist ein linkes. Danach kennzeichnen sich dann auch die rechtsgängigen (rechte, Vis filetee ä droite, Right-hand screiv) und die linksgängigen (linke, Vis filetee ä gauche, Left-hand screiv) Schrauben. Die linksgängigen Schrauben kommen nur selten, nämlich nur dann vor, wenn die Bewegungsrichtung sie fordert. Bei der S. 268 dargestellten Hobelmaschine z. B. ist die rechts liegende Schraube linksgängig; — damit an dem linken Ende der Wagenachsen die Schraubenmutter sich nicht abdreht, ist das Gewinde linksgängig zu machen; — aus demselben Grunde wird auf die Spindel der Wätermaschine der Flügel mit linkem Gewinde aufgeschraubt; — die gewundenen Bohrstangen (S. 331 Fig. 356E) sind linksgäugig, damit beim Niederdrücken der Bohrer sich richtig dreht u. s. w. In manchen Fällen werden linke und rechte Schrauben kombiniert, d. h. die eine Hälfte der Schraube rechts-, die andere linksgängig gemacht; bei einer Drehrichtung der Schraube nähern sich dann die Muttern, bei der anderen entfernen sie sich. Beispiele sind: der S. 243 Fig. 292 dargestellte Handdurchstoss, die Schraube an der Meyer’schen Expansionssteuerung¹), eine Art pharmazeutische Presse. Eine andere Kombination besteht darin, dass ein linkes Gewinde auf derselben Spindel das rechte durchkreuzt (recht-linke Schraube), wo dann durch Hin- und Herschieben einer rechten und linken Mutter die Schraube einseitig gedreht wird, oder umgekehrt durch einseitige Drehung der Schraube ein Stift, der in den vertieften Gang tritt, sich hin- und herbewegt. Fadenführer an Spinn- und Spülmaschinen werden so längs der Spule hin- und hergeschoben. — Die rechtgängigen Schrauben bilden jedoch die Regel, so dass auch im folgenden vorzüglich von diesen die Rede sein soll.

In Bezug auf die Grösse des Steigungswinkels ist noch zu bemerken, dass hiervon namentlich die Beweglichkeit der Schraube in der Mutter und umgekehrt abhängt, weshalb bei Befestigungsschrauben, Presschrauben etc. der Steigungswinkel immer sehr klein und zwar bedeutend kleiner als der Reibungswinkel ist. — Ist der Winkel gross, so nennt man die Schraube stark ansteigend oder steil (stark ansteigendes oder steiles Gewinde).

Das Verhältnis zwischen der Gangbreite b der Schraube zu einer bestimmten Länge derselben wird die Feinheit (Rate) der Schraube genannt, die also ausgedrückt wird durch die Zahl, welche angiebt, wie viel Gänge auf eine Längeneinheit, z. B. 25 mm oder 1 cm gehen. In dieser Feinheit sind nun die Schrauben äusserst verschieden. Es giebt scharfgängige Schrauben mit 0,5 mm bis hinauf zu 50 nun Gangbreite, so dass im ersteren Fall die Feinheit mit 50, im anderen mit 0,5 zu bezeichnen wäre, wenn 25 mm zur Längeneinheit gewählt ist. — Bei gegebenem Steigungswinkel steht offenbar die Feinheit der Schraube in einer bestimmten Beziehung zu dem Schraubendurchmesser, weil ja die Steigung s, wovon die Gangbreite ein proportionaler Teil ist, sich bestimmt durch

s = tg a d jt

d. h. die Feinheit bei gleichem Steigungswinkel ist dem Schraubendurchmesser proportional.

In der Praxis nimmt man in Millimetern für die scharfgängigen Befestigungsschrauben gewöhnlich:

s — 1 —[— 0,08 d,

für flachgängige Befestigungsschrauben:

s = 2 —f— 0,09 d,

und für Presschrauben:

Bei den gewöhnlichen scharfgängigen Schrauben ist nun s zugleich die Gangbreite b, bei den flachgängigen aber ist die Gangbreite b gleich

XII \ LQ

, so

dass stattfinden sollte für gewöhnliche flachgängige Schrauben:

b = 1 -f 0,045 d,

für flachgängige Presschrauben:

10*

i) Bühlmann, Allg. Masch.-Lehre Bd. 1 S. 545.

In diesen Fällen aber wird endlich für scharfgängige Schrauben: tg« dn — 1 -{- 0,08 d,

also z. B. für die Annahme von d = 20 mm wird der Steigungswinkel 2° 22' und für d = 50 m wird a = 1°50'; ferner für flachgängige Schrauben:

tg a d n = 1 -j- 0,045 d,

daher z. B. für d = 30 mm, also a — 1° 25' und für d = 7 5 v’ird a — 1°4'. Für die grossen Presschrauben ist

rÖ I

tg a d n —

also der Winkel konstant und zwar:

a = 3° 39'.

Für scharfgängige Schrauben gelten verschiedene Feinheitsskalen; am gebräuchlichsten ist die Skala von Whitworth mit englischem Zollmaass als Einheit; daneben ist in Deutschland eine auf dem Metermass fussende sog. metrische Gewindeskala²) vom Verein deutscher Ingenieure für Befestigungsschrauben von 6 bis 40 mm Schraubendurchmesser aufgestellt und für Feinmechanik von 1 bis 5,5 mm Schraubendurchmesser ergänzt.

Whitworthsches Gewinde für feine Schrauben.

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Äusserer Durchmesser

| Steigung

Anzahl

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Äusserer Durchmesser

Anzahl

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Whitworth’sches Gewinde für grössere Schrauben.

Kern-

drchm.

Kern- Anzahl drchm. der Gewinde

Durchmesser

Anzahl der Gewinde

Durchmesser

Zoll Zoll Milli- Zoll engl, rheinl. meter engl.

auf eine Länge gleich d. Durchm.

auf

1 Zoll

engl.

Zoll Zoll Milli-engl. rheinl. meter

auf eine Zoll Länge engl, gleich d. Durchm.

auf

1 Zoll engl.

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⁵/l6

³/8

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7»

⁵/8

³/4

78

178

174

l³/8

R/2

178

l³/4

l⁷/⁸

0,243

0,303

0,364

0,425

0,486

0,607

0,723

0,850

0,971

1,092

1,214

1,355

1,457

1,578

1,700

1,821

1,942

6,35

7,94

9,52

11,11

12,70

15,87

19,05

22,22

25,40

28,57

31,75

34,92

38,10

41,27

44,45

47,62

50,80

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10⁹/l6

1 l³/s 1174

12732

12¹⁵/i6

137i6

13³/4

13²⁵/32

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12

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Schrauben

durchmesser

Kern-

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in

Schrauben-durchmesser

Kern

durchmesser

Steigung

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mm

mm

mm

mm

mm

mm

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0,625

0,825

0,25

0,25

0,95

0,3

10

1,175

0,35

12

1,4

0,4

14

cc    1>- o •'-1

1,7

0,4

16

2,125

0,45

18

13,0

01^ CO^ CO 00^

T~4 V—1 rH T~H T—H 03

2,25

2,6

2,95

3,375

4,15

4,5

5,35

0,5

20

14,7

0,6

0,7

0,75

0,8

0,9

1,1

22

24

26

28

30

32

36

40

CK

19,8

21,2

23,2

24,0

26,6

30

33,4

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Für Schrauben mit flachgängigem Gewinde nehme man die Anzahl der Gewinde halb so gross als für Schrauben mit scharfem Gewinde.

Besondere Änderungen erleidet dieses Verhältnis bei den sogenannten erweiterten Schrauben, an welchen die Durchmesser bedeutend grösser sind, weil der Kern hohl ist, also bei Schrauben auf Röhren (Gasröhren, Wasserleitungsröhren etc.) an Stopfbüchsen, an Verschlusskapseln u. s. w. — Im

allgemeinen bestimmt man das Verhältnis nach einer der oben angegebenen Regeln in der Weise, dass man den Querschnitt der Röhren wand in einen massiven Kreisquerschnitt verwandelt und diesen der Teilung zu Grunde legt. Für schmiedeiserne Gasröhren ist hiernach folgende gebräuchliche Skale

entstanden:

Tabelle für Gasgewinde.

Nr.

Lichter

Roh rd urchmesser

Äusserer

Gewindedurchm.

Gewindetiefe

Anzahl der Gänge

per

engl. Zoll

mm

engl. Zoll

mm

engl. Zoll

min

engl. Zoll j Durclim.

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iH tH t—i Ol OJ Ol CO

4-

3,175

6,350

9,525

12,700

15,875

19,050

22,225

25,400

31,749

38,099

44.499 50,799 57,149

63.499 69,849 76,199 88,898

101,60

^COCOCOCOtOtOtOM>M.H.KK

---- —— co    ~~—^ co    co co — ---

10,318 13,493 15,875 20,637 23,Q18 26,194 30,162 33,337 . 41,274 47,624 53,974 60,325 66,674 76,199 79,374 88.898 100,01 112,71

CO ^ 'T

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Ol 4^ 00 Ci

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CO CO 00 CO

0,5842

0,8636

0,8636

1,1684

1,1684

1,1684

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

1,4732

19

19

19

14

14

14

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

11

10³/32

ll⁷/s

ll³/8

12u/i6

14⁷/i«

13x/ift

14⁷/i6

17⁷/8

20⁵/s

23³/s

26x/s

28⁷/s

Wenn eine Schraube sehr steil ansteigt und wenn deshalb nur wenig Gänge auf eine Längeneinheit kommen, so muss man die Gangbreite sehr gross machen, um die zur Hervorbringung des Widerstandes gegen Abscherung erforderliche Anhaftefläche zu erhalten. Diese Anordnung aber bringt zwischen Mutter und Spindel leicht eine störende Beweglichkeit hervor. Man umgeht sie daher, indem man den sehr breiten, hohen und tiefen Gang in mehrere Teile teilt und nun einen schmalen hohen Gang mit einem schmalen tiefen Gang abwechselt. Es entsteht dadurch eine Schraube, welche mit mehreren, in gleicher Entfernung neben einander herlaufenden Gewinden versehen ist und darum auch mehrfache Schraube genannt wird, gegenüber der einfachen mit einem Gewinde. — Die Bezeichnung doppelte (zweifache), dreifache, mehrfache etc. Schraube oder doppeltes (Vis ä deux filets, V. ä double pas, Double tliread), dreifaches (V. ä trois filets, V. ä triple pas, Triple tliread), mehrfaches (V. ä plusieurs filets, Multiplex tliread) Gewinde erklärt sich hiernach von selbst. — Die Anwendung steiler, also mehrfacher Schrauben findet immer daun statt, wenn durch eine kleine Bogenbewegung der Schraube eine grosse Längsbewegung der Mutter oder der Spindel in der Mutter erfolgen soll. Ist s die Steigung der Schraube, so ist bei einer Umdrehung derselben auch s die Längs Verschiebung; ist die Steigung aber ns, so findet eine Ver-

Grad

1    360

Schiebung s bei — Umdrehung oder bei einem Drehwinkel von --

statt. Angenommen z. B. es soll eine Schraube bei 120° Drehung 15 mm

die Gewindbreite also — = 22,5 mm sein und der Durchmesser der Spindel

d = 5 s = 225 mm werden. Wenn aber der Steigungswinkel gleichzeitig z. B. 6° betrüge, so würde

45

= 136 mm sein.

3,14.0,105

d =

tg a. n

Die Ganghöhe wäre dann 13,6 mm, oder hoher und tiefer Gang zusammengenommen 27,2 mm. — Da jedoch der Umfang der Spindel 136.it = 427 mm ist, so würde statt der einfachen Schraube hier eine 15fache anzuwenden sein. Nähme man aber in diesem Fall eine Spindel von 75 mm Durchmesser und eine Ganghöhe von 7,5 mm, so dass hoher Gang -f- tiefer Gang = 15 mm werden, und eine dreifache Schraube, so wird der Steigungswinkel etwa 10°.

Je nach der Bestimmung der Schrauben kann der Grad der Vollkommenheit oder Genauigkeit derselben selbstverständlich ziemlich verschieden sein. Im allgemeinen ist jedoch, wenn die Stärke der Gänge, die Steigung, der Spindeldurchmesser, die Mutterhöhe u. s. w. bestimmt ist, bei der Herstellung besonders dahin zu streben, dass diese Vorschriften genau eingehalten w-erden. Weitere notwendige Anforderungen an gute Schrauben sind: glatte, nicht splitterige, ausgebrochene Gänge und ein gehöriges Zusammenpassen zwischen Mutter und Spindel, so dass sie weder in einander schlottern, noch sich festklemmen. Dieses setzt voraus, dass die Gewindgänge an jeder Stelle der Schraube nicht nur unter sich, sondern auch den Muttergängen vollständig gleich sind, woraus weiter folgt, dass nur dann eine Schraube als vollkommen angesehen werden kann, wenn eine bestimmte Anzahl von Gängen unter sich gleich sind und auf eine genau abgemessene Länge der Spindel kommen. — Eine solche vollkommene Schraube wird bei der geringsten Drehung sofort eine entsprechende Längenverschiebung erleiden. Bei einer Schraube jedoch, die nicht überall auf das Genaueste mit der Mutter zusammenpasst, wird eine kleine Drehung ausgeführt werden können, bevor ihre Gänge sich innig an diejenigen der Mutter anschliessen, sie wird also nicht gleichzeitig mit Beginn der Drehung eine Verschiebung erhalten. Dieser Teil der Drehung, welcher ausgeführt werden kann, bis Schraube und Mutter in innige Berührung kommen, ist der tote oder leere Gang (Temps perdu, Löss of time, End play) der Schraube. Ausser der ungleichmässigen Verteilung der Gänge kann der tote Gang noch verursacht werden durch Verschiedenheit in der Dicke der Spindel und durch ein Krümmen der Spindel. Nun aber bildet die Schraube ein vorzügliches Mittel zu Abmessungen und zu feinen Einstellungen (Mikrometerschraube) und findet als solches eine ausserordentlich häufige Verwendung, z. B. an grodätischen und physikalischen Instrumenten, an Messwerkzeugen (Zirkel, Stangenzirkel S. 60, Lehre S. 64, S. 67 geben Beispiele) an Teilmaschinen etc. Eine Umdrehung der Schraube entspricht ja der Verschiebung um die Steigung s, weshalb eine in 360° geteilte Scheibe an der Schraube

g

schon eine Verschiebung - abzulesen gestattet, also wenn s = 1 mm, noch

mm, unter der Voraussetzung, dass kein toter Gang vorhanden ist. Daher

zu solchen genannten und ähnlichen Be-

360

Verschiebung veranlassen, so ist die Steigung s = 15 . machen. Nach den gewöhnlichen Regeln würde bei einer flachgängigen Schraube

120

45 mm zu

i_

3 60

muss bei Herstellung von Schrauben Stimmungen besonders auf die Beseitigung des toten Ganges gesehen werden, was bei den gewöhnlichen Befestigungsschrauben nur bis zu einem gewissen Grade erforderlich ist.

So wie zu jeder Schraube zwei Teile, die Spindel und die Mutter gehören, so zerfällt auch die Erzeugung einer Schraube in die Anfertigung der Spindel oder Massivschraube und die Anfertigung der Mutter.

A. Anfertigung der Schraubenspindeln.

Bei der Anfertigung der Schraubenspindeln ist bezüglich der äusseren Form in erster Linie auf die Gebrauchsbestimmung Rücksicht zu nehmen und zwar deshalb, weil in der Regel die Spindeln nur an einem Ende ein Gewinde und am anderen Ende eine besondere Ausbildung erhalten, welche entweder eine Drehung in der festliegenden Mutter erleichtern oder, bei einer drehenden Mutter, ein Festhalten der Spindeln veranlassen soll. Diese Ausbildung wird der Kopf der Schraube (Tete, Head) genannt und aus Zweckmässigkeitsgründen verschieden ausgeführt. — Mitunter genügt es, die Spindeln zum Aufstecken eines drehenden Werkzeuges am Kopfende einfach viereckig zu gestalten oder mit einem querdurchgehenden Loche für einen als Hebel wirkenden Durchsteckstift u. dergl. zu versehen. In der Regel jedoch soll der Kopf auch die Bewegung der Spindel begrenzen, indem er sich gegen eine feste Fläche einer Wand, eines Gestelles, eines Lagers u. s. w. legt. In solchen Fällen ist der Kopf in der Form einer Verdickung auszuführen, die entweder als Flügel (Flügelschraube, zum Drehen mit der Hand), als Cylinder (mit einem Loche für Drehstifte, beziehungsweise einem Einschnitte für Schraubenzieher), als Kugelabschnitt oder als Kegel (beide mit einem Einschnitte für Schraubenzieher) oder endlich als viereckige und sechseckige Prismen (zur Aufnahme von Schraubenschlüsseln) ausgebildet wird. — Da sich kegelförmige Köpfe in entsprechende Vertiefungen einlegen sollen, so heissen die damit versehenen Schrauben auch versenkte Schrauben (Vis noyee, Vis perdue, SunJc screw). — Der Natur des Materials entsprechend, kommen an den hölzernen Schrauben nur cylindrische und prismatische Köpfe, ausserdem Flügel vor.

Die Verfertigung der Massivschrauben (kurzweg Schrauben genannt) zerfällt demnach in diejenige der rohen Schraubenkörper (Bolzen, Schaft) und diejenige der Gewinde.

1. Erzeugung der Schraubenkörper. — Während bei hölzernen Schrauben der Schaft ausschliesslich aus einem massiven Holzstücke durch Abdrehen und Stehenlassen eines, für den Kopf bestimmten, als Cylinder, Kegel, Prisma oder Flügel auszubildenden Teiles erzeugt wird, findet diese Anfertigungsmethode nur bei der Fabrikation kleiner Metallschrauben aus runden und sechseckigen Draht- oder Stangenabschnitten Anwendung, die Cylinder-, Prismen- oder versenkte Köpfe erhalten sollen. — Ebenso bildet das Giessen der Schäfte aus leicht begreiflichen Gründen (s. u.) eine Ausnahme. — In der Regel dienen als Grundlage Draht- und Metallstangen, welche auf Scheren (S. 242) oder durch Abhauen in Stücke von passender Länge zerteilt werden, nachdem sie vor dem Zerteilen zur Herstellung vollkommen gleichen Durchmessers von der Dicke der zu erzeugenden Schrauben durch Zieheisen gezogen sind. Die Hervorbringung der Köpfe erfolgt sodann entweder durch Stauchen oder durch Aufschweissen. Zum Stauchen bedient man sich in Einzelfällen des S. 200 angegebenen Verfahrens, indem man bei grösseren (eisernen) Bolzen das Kopfende im Schmiedefeuer erwärmt, anstaucht und in einem Nagelgesenke von entsprechender Grösse ausschmiedet, oder der Schmiedemaschine. Allgemeiner ist eine Schraubenpresse mit Kegelreibrädern (S. 168) in Gebrauch, mittelst der ein abgepasster runder Bolzen zwischen einem Untergesenk und einem Obergesenk in der Glühhitze angeköpft wird. Das Untergesenk ist ein Stahlklotz mit einer Durchbohrung zur Aufnahme des Bolzens; das Obergesenk enthält die Kopfform, in welche das über das Obergesenk hervorragende cy-lindrische Bolzenende eingepresst wird. — Bei kleineren eisernen, namentlich den Schäften aus Draht ist ein Erwärmen nicht erforderlich, weshalb allgemein hier das Anstauchen durch sogen. Kopfpressen³) stattfindet, die gewöhnlich auf dem Prinzipe der Schmiedemaschinen (S. 168) beruhen, oder eine Art Fallwerk (S. 168) bilden. Um bei diesen Pressen die Arbeit zu beschleunigen, ist unter dem Stempel eine runde um eine horizontale Achse drehbare Scheibe angebracht, deren Umfang 6 bis 8 Gesenke enthält, die der Reihe nach die Stangen aufnehmen, unter den Stempel bringen und, nachdem der Kopf angestaucht ist, wieder ausstossen (S. 462). Übrigens stehen letztere Maschinen auch zum Anköpfen der grösseren, nur in glühendem Zustande zu verarbeitenden Eisen- und Stahlbolzen in Gebrauch. — Die grössten Bolzen, die nur aus Eisen oder Stahl hergestellt werden, erhalten die Köpfe durch Aufschweissen eines über einen Dorn gebogenen Ringes in Gesenken, welche nach Art der Gesenke (S. 174) aus Unter- und Obergesenk bestehen, häufig unter Anwendung eines Dampfhammers (s. Schweissen).

Die rohen Schraubenspindeln unterliegen bevor sie mit Gewinde versehen werden, in der Regel noch einer Nacharbeit²) auf Fräsmaschinen, Stossmaschineu oder Drehbänken zur Herstellung genauer Maasse besonders der Schlüsselweiten, sowie bestimmter Formen und sauberer Flächen. Namentlich ist es erforderlich, das Schraubenende etwas anzuspitzen, um das Eintreten in die Gewindeschneidwerkzeuge zu erleichtern. Diese letzte Arbeit geschieht gewöhnlich auf einer Drehbank, manchmal auch auf Fräsmaschinen mit hohlen Kegelfräsen.

2. Erzeugung der Gewinde. — Handelt es sich hierbei zunächst um die Anfertigung von metallenen Schrauben, so kann dieselbe stattfinden entweder 1. durch Giessen, 2. durch Schmieden in Gesenken, Drücken oder Walzen,

3.    dadurch, dass man um den Kern einen entsprechend geformten Stab nach der Schraubenlinie herumwickelt und sodann damit fest verbindet, oder endlich

4.    dadurch, dass man aus einem Massiv-Oylinder an der Oberfläche die vertieften Gänge ausarbeitet. — Bei hölzernen Schrauben kann aus naheliegenden Gründen nur die 4. Methode Anwendung finden.

Grosse Schrauben aus Messing, namentlich aber aus Bronze werden

a) Gegossene Schrauben. Das Giessen der Schrauben beschränkt sich selbstredend nur auf die giessfähigen Metalle, namentlich Gusseisen, Zinn, Blei und die Legierungen Messing, Bronze, Britannia-Metall u. s. w. Da jedoch das Gusseisen wegen seiner unzuverlässigen Sicherheit selten als Schraube Verwendung finden kann, so kommen aus Eisen gegossene Schrauben selten vor. — Nur die sogenannten Schnecken oder Schrauben ohne Ende stellt man oft aus Gusseisen her. — Auch werden kleine eiserne Holzschrauben durch Giessen erzeugt und durch Adouzieren (S. 126) in den Zustand der Brauchbarkeit versetzt.

öfters gegossen, ebenso die an Gefässen (besonders aus Zinn und Zinnlegierungen) vorkommenden Schrauben zum Verschlüsse der Kapseln, Stopfen u. s. w. Das Giessen findet dann entweder in Sand, Lehm oder in bleibenden Formen statt; im ersteren Fall mit Hilfe einer Schraube als Modell, die in Sand oder Lehm eingeformt und durch Ausschrauben (S. 93) aus der Form entfernt wird³).

Prabt. Maseh.-Konstr. 1871 S. 25; 1895

b) Geschmiedete Schrauben. Die Herstellung der Gewinde durch Schmieden kann höchstens bei Schmiedeisen, schmiedbarem Messing und Stahl Anwendung finden. Es beschränkt sich aber dasselbe thatsächlich auf Schmiedeisen und auf grosse Schrauben, wie sie z. B. beim Zusammenfügen von Holzstücken beim Schiffbau, beim Eisenbahnbau und als Hakenschrauben Vorkommen und ein scharfes Gewinde haben. Das Schmieden nimmt man in zweiteiligen Gesenken, wovon jedes eine halbe Schraube enthält, in der Weise vor, dass man einen gehörig warmen Rundeisenstab nach jedem Schlag etwas weiter dreht. Um dabei ein genaues Zusammentreffen zu erzielen, werden die Gesenke zweckmässig in einen Bügel gesteckt, wie in Fig. 222 S. 175 erläutert ist.

Mit dem Schmieden der Schrauben ist das Drücken und das Walzen nahe verwandt, insofern als auch hierbei das Gewinde ausschliesslich durch Druck hervorgebracht wird. — Das Drücken findet auf die S. 202 beschriebene Art, mittelst Druckstähle oder glatter Rädchen statt und nur Anwendung, wenn Schraubengänge auf dünnen Blechröhren (Schraubenkapseln, Lampenteile u. dergl.) hergestellt werden sollen. Man kann sich dabei einer massiven Schraube als Modell bedienen und diese aus dem Rohre durch Ausdrehen entfernen , was durch Teilung des Modelles erleichtert wird. Auch lässt sich mit der Siekenmaschine (S. 198) auf Blechröhren ein kurzes Gewinde erzeugen. — Zum Einwalzen der Gewinde, das hauptsächlich zur Anfertigung der Holzschrauben dient, sind mehrere Walzwerke x) in Vorschlag gebracht. Nach einer Anordnung bestehen sie aus drei Walzen oder Scheiben, deren Oberfläche Ge-windgänge mit der gewünschten Steigung besitzen und die so gelagert sind, dass sie sich berühren, d. h. dass ihre Achsen in den Spitzen eines gleichseitigen Dreieckes liegen. Indem der Schraubenbolzen parallel zu den Walzenachsen in den zwischen den Walzen offen gebliebenen dreieckigen Raum eingeführt wird, schraubt er sich bei der Drehung der Walzen durch diesen Raum hindurch und empfängt von dem Walzendrucke zugleich das Gewinde. — Eine andere Konstruktion besteht aus nur zwei Walzen, welche so geneigt gelagert werden, dass ihre Achsen in der Horizontalprojektion unter der Walzenmitte sich nach dem Schraubensteigungswinkel schneiden. An diesem Schnittpunkte läuft peripherisch um die Oberwalze ein Schraubengang. Wenn daher ein runder Stab in der Achsenrichtung (den Kreuzungswinkel halbierend) durchgeschoben wird, erhält derselbe die Eindrücke von dem Gewindgang der Ob er walze.

c) Gelötete Schrauben. Auch die Methode, Schrauben durch Umwinden eines Kernes mit einem Stäbchen herzustellen, das nach der Schraubenlinie herumgelegt und durch Löten befestigt wird, kommt nur noch selten in Anwendung, namentlich nur dann, wenn grosse flachgängige Schrauben, z. B. Presschrauben an Pressen, Schraubstöcken u. s. w. hergestellt werden sollen und andere Hilfsmittel fehlen. Da es hierbei für den Widei’stand gegen das Abscheren wichtig ist, eine grosse Lotfläche und für die genaue Entfernung der Gänge eine Sicherheit zu erhalten, so giebt man dem Stäbchen eine Form B . welche aus einem Quadrat und einer angesetzten Platte besteht, die an beiden Seiten genau um die halbe Gangbreite vorsteht und im Gesenke geschmiedet wird. Beim Umwickeln stossen die Plattenkanten au einander. Das Löten erfolgt dann auf später zu erwähnende Weise.

i) Dinglers Journ. 2B8, 458; 250, 497; 255, 501, 263, 413; 272, 48, 577. — Ztschr. d. Y. d. Ing. 1889 S. 444. — Ztschr. f. Werkzeugmaschinen 1896 S. 65. — Prakt. Masch.-Konstr. 1894 S. 134.

tl) Während die drei eben genannten Mittel zur Anfertigung der Schrauben selten und fast nur als Aushilfe angewendet werden, bildet die vierte Methode die Erzeugung derselben durch Ausarbeiten des vertieften Ganges die Regel, da sie nicht nur eine bei weitem höhere Genauigkeit und Sauberkeit erzielt, sowie eine schonendere Behandlung des Materials herbeifuhrt, sondern weil sie in allen Fällen, und zwar auch bei Holz, anwendungsfähig ist.

Allein auch hier können verschiedene Wege und Mittel eingeschlagen werden, die sich im allgemeinen in 3 Gruppen bringen lassen. Erstens lässt sich der vertiefte Gang durch die Feile ausfeilen, zweitens durch Meissei nnd Hammer aushauen und endlich drittens durch Meissei ausschneiden.

1.    Gefeilte Schrauben. Dieselben werden einfach dadurch angefertigt, dass man längs einer, um einen Cylinder herum vorgezeichneten Schraubenlinie Kerben bis zur gehörigen Tiefe einfeilt. Da die Feile ein sehr teueres Werkzeug ist, und ihre sichere Führung grosse Geschicklichkeit erfordert, so kann diese Methode ebenfalls nur als Ausnahme betrachtet werden, die unter Umständen allerdings sehr gute Dienste leistet. So w⁷erden wohl auf diese Weise an Stiften, Haken, Ringschrauben etc. kurze Schrauben zum Einschrauben in Holz angefeilt; ferner werden die Schraubenspindeln an Schraubstöcken etc., besonders aber mehrfache Schrauben durch Feilen öfters angefertigt.

2.    Gehauene Schrauben. Wenn man statt der Feile längs der Schraubenlinie einen Meissei durch Eintreiben mit dem Hammer tangential zur Spindel herumführt oder bei dreikantigem Gewinde gegen die Achse gehörig geneigt (links und rechts) einhaut, so entsteht ebenfalls ein vertiefter Gang und bei sorgfältiger Arbeit eine brauchbare Schraube, die ausserdem, z. B. durch Feilen, noch verbessert werden kann. Daher möchte diese Methode, welche natürlich nur bei sehr grossen Schrauben als zulässig erklärt werden kann, noch derjenigen unter 1 vorzuziehen sein, wenngleich auch sie nur aushilfsweise anzuwenden ist. Sehr grosse hölzerne Press- oder Windeschrauben sind recht gut durch Ausstemmen des vertieften Ganges, nach vorher aufgebrachter, sorgfältiger Zeichnung, anzufertigen.

3.    Geschnittene Schrauben. Wird dahingegen ein Meissei von der Gestalt des vertieften Ganges und in tangentialer Richtung auf den Schnitt gestellt, längs der Spindel in der Schraubenlinie herumgeführt, so dass die Späne durch ein wirkliches Schneiden abgehoben werden, so entstehen die geschnittenen Schrauben, welche deshalb, weil das Schneiden der Schrauben (Fileter, Tarauter, Screw-culting. Screwing) in j eder Beziehung den anderen Methoden vorzuziehen ist und immer angewendet werden kann, die Regel bilden.

Bei denjenigen Werkzeugen, welche das Ausschneiden des vertieften Ganges bewerkstelligen sollen, kommt in erster Linie die Beschaffenheit des Schneidmeisseis oder Schneidzahns und dann die sichere Führung desselben nach der Schraubenlinie in Betracht, wobei die Haupt- und Schaltbewegung entweder dem schneidenden Werkzeuge oder der Spindel allein gegeben, oder auf beide verteilt werden kann.

Was die Beschaffenheit des Schneidzahns anbetrifft, so muss dieser ebenso gut wie bei den anderen schneidenden Werkzeugen mit einem passenden Schneidwinkel (Zuschärfungswinkel und Anstellungswinkel) versehen sein, wenn die Wirkung eine gute und die Arbeit eine leichte sein soll. Derselbe muss daher nach den Regeln S. 227 Fig. 275 und den bei der Konstruktion der Drehwerkzeuge angegebenen angeordnet werden. — Ferner muss der Schneidzahn nach S. 227 wiederholt zum Angriffe kommen, wenn die Tiefe des Gewindes 1 mm überschreitet, da es beim Schraubenschneiden besonders unthunlich ist, dicke Späne wegzunehmen, weil hierbei leicht ein Verdrehen oder Verbiegen der Spindel eintritt. Dieser allmähliche Angriff kann nun entweder in der Weise erfolgen, dass ein Schneidzahn mehrere Male nach einander den Schraubenweg zurücklegt, nachdem er jedesmal dem Spindelzentrum um eine Spandicke näher gerückt ist, oder dadurch, dass mehrere Schneidzähne, welche je um eine Spandicke weiter vortreten, auf einander folgend zum Schneiden gebracht werden, wie bereits S. 277 Fig. 318 B näher erläutert ist. Da die letzte Methode die Arbeit wesentlich fördert, so ist ihre Anwendung die empfehlenswerteste. Durch Fig. 397 A ist dieser Vorgang erläutert, indem die 3 Meissei 1, 2, 3 in solcher Entfernung von dem Mittelpunkte mit dem Zuschärfungswinkel a und dem Anstellungswinkel i angreifen, dass jeder ein Drittel der Spandicke abschält. In diesem Fall ist ausserdem bei der Anlage der Schneide stets das Prinzip im Auge zu behalten, dass dieselben so wenig als möglich seitwärts schneiden, aus Gründen, welche bereits S. 229 näher erklärt sind. — Bei Schneiden eines dreieckigen Gewindes von einiger Grösse ist es daher nicht ratsam, in der Weise zu verfahren, dass man zunächst mit einem spitzen, dreieckigen Zahn eine dreieckige Furche einschneidet und letztere durch ein weiteres Vorschieben des Zahns oder durch Nachfolgenlassen weiterer dreieckiger Zähne auszubilden, sondern es ist hierbei richtiger, zuerst einen flachen, mit geneigten Seiten versehenen, also trapezförmigen Meissei wirken zu lassen, wrie die obere Schichte Fig. 397 B zeigt, sodann einen zweiten entsprechend schmäleren, aber ebenso gestalteten u. s. w., und zuletzt, erst beim Abheben des letzten Spanes aus der Tiefe des Ganges, einen Meissei von dreieckig prismatischem Querschnitte wie die unterste Schichte Fig. 397 B. Man soll also eine Reihe Meissei auf einander folgen lassen, die dadurch entstanden gedacht werden können, dass ein dreiseitig prismatischer Meissei (Fig. 399 B) parallel einer Längsseite in eine Anzahl Lamellen oder Schichten geteilt wurde, die nach einander in der oben beschriebenen Weise zum Angriffe kommen. Diese Lamellen stellen einzeln auch zugleich die abgehobenen Späne dar.

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Fig. 397.

Beim Schneiden hölzerner Schrauben dahingegen müssen Schneiden von solcher Schärfe und Gestalt angewendet werden, dass ein vollständiges Abschneiden der Fasern erfolgt und zugleich die richtige Form des vertieften Ganges entsteht. Da die hölzernen Schrauben aber nur dreieckiges Gewinde haben, so ist also die Querschnittsform des schneidenden Meisseis eine dreieckige Rinne (Fig. 278 A, S. 230) welche jedoch, um gut zum Eingriffe zu kommen, schräg gegen die Fasern gestellt werden muss. Deshalb sind diese \y förmigen Meissel (Geissfuss 7, S. 230. Le V.) am schneidenden Ende stumpfwinklig abgeschnitten. Wegen der Weichheit des Materials genügt gewöhnlich ein Geissfuss zum Fertigschneiden; mitunter, namentlich bei grossen Schrauben, werden wohl zwei aufeinanderfolgende zur Wirkung gebracht.

Von der grössten Wichtigkeit für das gute Gelingen des Schraubenschneidens ist die Schaltbewegung, demnach also auch diejenige Anordnung, durch welche die schneidenden Meissel eine sichere Führung erhalten. Da es nahe liegt, in diesem Fall die Bewegung selbst wieder durch eine Schraube mit

Mutter zwangläufig zu machen, so erklärt es sich, weshalb die Führung des schneidenden Werkzeuges ausschliesslich durch Schrauben gesichert wird.

Entweder kann nun dazu eine besondere Leitschraube (Patrone, Leitspindel) dienen, die, je nachdem die Arbeits- und Schaltbewegung verteilt sind, mit dem schneidenden Werkzeuge oder der zu schneidenden Schraube in solche Verbindung gebracht wird, dass die Bewegung der letzteren von der der ersteren ausgeht, oder es können die auf dem Kerne der zu schneidenden Schraube bereits vorhandenen Gänge als Leitung benutzt werden. In beiden Fällen ist natürlich auch eine Mutter zur Bildung eines Umschlusses erforderlich, welche ebenfalls passend mit dem schneidenden Werkzeuge oder dem Arbeitsstücke zu verbinden ist, wobei naturgemäss der Zwanglauf auch vollständig durch ein Mutter-Segment erreicht wird.

Zerschneidet man (Fig. 397 C und D) eine Schraubenmutter durch die Achsenebene, so bilden die Kanten aa der Gänge eine Aufeinanderfolge von Schneiden, deren Zahl von der Höhe der Mutter abhängt und daher beliebig sein kann. Die Ebene a b c d, in welcher die Schneidkanten liegen, steht aber normal auf der Tangentialebene tt, weshalb denn auch der Schneidwinkel a ein rechter ist und demgemäss eine abscherende oder schabende, also ungünstige Wirkung äussert. Legt man dahingegen die Schnittebene nicht durch die Achse, sondern z. B. nach der Linie o p, so entsteht der Schneidwinkel omn, welcher als 90° nämlich 90° — ß und daher vollständig auf den Schnitt gestellt ist. Man erhält demnach zunächst durch passendes Zerschneiden oder Ausschneiden einer Mutter eine Reihe wirklich schneidender Zähne, welche aber in dieser Form nur dadurch allmählich das Ausschneiden der Gänge bewirken können, dass sie zuerst auf eine Entfernung rx von der Achse des Kernes angesetzt werden müssen, welche gleich ist dem Radius r des Kernes plus der Gangtiefe t, und, nachdem sie eine seichte Furche eingeschnitten haben, wiederholt vorgeschoben werden, bis sie endlich in der Entfernung r von der Achse die Gänge vollständig ausbilden.

Die Methode aber, die Schneiden durch allmähliches Vorschieben nach dem Zentrum zum Schneiden zu bringen, hat mehrere Übelstände zur Folge.

Beim Beginn des Schneidens ist der Kerndurchmesser 2 r₁ = 2 (r -|-1), daher bei einer gewissen Steigung s der Steigungswinkel a₁ bestimmt durch

tg =

Am Schluss des Schneidens dahingegen

wenn dieselbe Steigung s beibehalten werden soll, ist der Winkel a von abweichend, weil dann stattfindet

tg cc —

2 r n

Hieraus folgt, dass der Steigungswinkel am Schlüsse des Schneidens grösser ist als zu Beginn desselben, und dass demnach der anfangs gebildete Steigungswinkel auf Kosten der Gänge sich nach und nach verändern muss, wodurch die Genauigkeit der Schraube niemals einen sehr hohen Grad erreichen kann. Nimmt man beispielsweise eine scharfgängige Schraube von 25 mm Durchmesser und nach der Formel S. 376 eine Steigung

mm

so wird

und

also

s=(l—f— 0,08.25) = 3 t = 2,88 mm tga₁ = 0,038, a₁ — 2°11/

s = — —6 mm

30

5

und die Tiefe

= 0,0496,

und also

also ist a um 39' grösser als a

Bei einer flachgängigen Schraube von 30 mm äusserem Durchmesser beträgt nach S. 404

tg a =

78,540 a = 2°50';

6

— = 3 mm

also der Kerndurchmesser 24 mm. — Danach ist für den Winkel bei Beginn des Schneidens

tg «1 =

(24-j-6)7r    5 . tc

und «,=3038'

— = 0,06366

und am Schluss des Schneidens

tga

— = 0,0795

2-ln

und daher

« = 4° 33'

also beträgt der Winkelunterschied 1 Grad. — D-ass diese Differenzen bei steilen, also mehrgängigen Schrauben noch bedeutender werden, ist leicht zu erkennen.

Ein zweiter Übelstand bei dieser Art die Schneiden zum Angriffe zu bringen liegt darin, dass die Gänge erst nach mehrfacher Wiederholung desselben Vorganges fertig werden, wodurch namentlich ein grosser Zeitverlust herbeigeführt wird. — Drittens endlich sollen die Schneiden so angreifen, dass sie möglichst wenig von der Seite schneiden, was besonders beim Ausschneiden tiefer und breiter Gänge, also beim Schneiden grosser Schrauben wichtig ist.

Diesen sämtlichen Übelständen kann einfach dadurch abgeholfen werden, dass man von den dreikantigen Schneiden die Kanten nach der Linie yy Fig. 397 C und D weg nimmt, so dass die Entfernung rt dem äusseren Radius der Schraube und r dem Kernhalbmesser entspricht. Beginnt man dann das Schneiden mit dem abgestumpften Gang 1 und setzt es fort mit den Gängen 2, 3 u. s. w., so wird: 1. der Steigungswinkel nicht geändert, 2. ein allmähliches Ausarbeiten des Ganges bewirkt und 3. die Schraube in einer ununterbrochenen Operation fertig geschnitten. Es verdient daher diese Anordnung allein Anwendung, um so mehr, als die Herstellung derselben sehr leicht ist, da eine volle Mutter nur durch einen konischen Bohrer oder Räumer nach einem Ende zu erweitert zu werden braucht.

Um die schneidende Wirkung der Gangkanten an einer Mutter hervorzubringen, ist es selbstredend durchaus nicht erforderlich, die Mutter zu zerschneiden, wenn dieselbe nach dem eben erwähnten Verfahren konisch erweitert ist, sondern es genügt dann eine Längsfurche, Fig. 400 A und F (S. 420), auszuarbeiten.

Hat man mit einer zum Schneiden geeignet gemachten Mutter einen Teil einer Schraube auf der Spindel erzeugt, so bildet dieser Teil für die Fortsetzung der Arbeit ohne weiteres eine Führung, so dass es bei diesem Schneidwerkzeuge einer weiteren Anordnung für das sichere Fortschieben während des Schneidens nicht bedarf. Wenn jedoch in der Mutter nur eine schmale Furche zur Bildung der Schneidzähne vorhanden ist, so

treten wiederum einige Erscheinungen ein, die ein sauberes Schneiden verhindern. Zuerst können die abgeschnittenen Späne nicht genügend entweichen. Zweitens klemmen sich die Gänge der Schraube leicht ein, weil es kaum zu vermeiden ist, dass kleine Spänchen oder abgeriebene Metallteilchen in die Gänge geraten, oder dass eine kleine Erwärmung der Spindel und ein Ausquetschen des Gewindes eintritt. Deswegen soll man nicht nur die Furchen breit machen, sondern auch die Berührungsflächen zwischen Spindel und Mutter auf das kleinste Maass bringen. Aus diesem Grunde ist es besonders empfehlenswert, die Mutter nunmehr nur aus drei Segmenten bestehen zu lassen, da drei parallele Linien im Kreise einen Cylinder festlegen und damit die Führung sichern ; es genügt dann, der Abnutzung halber, den Führungsgängen einen Bogen von 10—35 Grad zu geben.

¹

Reuleaux, Kinematik. Braunschweig 1875 S. 279 u. 421. — Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1860 S. 289; 1875 S. 775. Dinglers Journ. 168, 14. — Weisbacli-Herrmann, Ingenieur-Mechanik. Braunschweig 1876.

y. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

²

Zeitschr. d. V. d. Ing. 1888 S. 883; 1893 S. 473, 516, 1324, 1440; 1895 S. 909, 971. — Dinglers Journ. 21)2, 262; 293, 73, 106, 264.

³

Hütte, 1863 Taf. I, 1868 Taf. 16.

S. 176. — Dinglers Jouru. 231, 321; 232, 399; 233, 449; 249, 74; 250, 47. — 2) Dinglers Journ. 273, 169; 281, 217. — ³) Dinglers Journ. 105, 249; 243, 286.

B. Anfertigung“ von Schraubenmuttern.

Je nachdem das Muttergewinde in einem Loche eines Gestelles, einer Platte u. dergl. zum Einschrauben der Spindel oder in einem selbständigen Stücke erzeugt werden soll, ist die Anfertigung desselben verschieden, weil der letzte Fall die Herstellung besonderer Mutterkörper (Muttern im engeren Sinne) voraussetzt, die zum Zwecke des Drehens entweder als Flügelmutter, Scheiben mutt er (gerändelte oder glatte Scheiben mit Einsteckstiften) oder Prismenmutter (viereckige oder sechseckige Prismen) in Gebrauch sind und je nach dem Material (Gusseisen, schmiedbares Eisen, Messing, Zinn, Holz etc.) durch Giessen, Schmieden, Schneiden etc. ihre Form erhalten. Die wichtigste hier zu betrachtende Art der Herstellung bezieht sich auf die Fabrikation der schmiedeisernen Muttern, da sie am häufigsten vorkommt und mehrere Verschieden artigkeiten darbietet. — Viereckige Muttern erhält man einfach durch Abhauen entsprechender Stücke von Eisenstäben und durch Lochen beziehungsweise Ausbohren derselben. Die sechseckigen Muttern werden gewonnen: 1. aus sechseckigen Stäben, von welchen man Stücke in der Höhe der Muttern mit Kreissägen oder Stichel abschneidet; — 2. durch Zerteilen eines in der neben-

,'v

stehenden Form vorgewalzten Eisenstabes mit einer Schere; — 3. durch Zu-sammenschweissen eines um einen Dorn gebogenen Stabes mit Nacbschmieden in Gesenken; — 4. durch Ausstossen auf der Lochmaschine (S. 243) wobei am zweckmässigsten ein passender Eisenstab rotwarm zuerst gelocht und dann mittelst eines sechseckigen Stempels abgeschnitten, sowie zugleich infolge der Form des Stempels und der Unterlage mit der üblichen Wölbung versehen wird (Muttermaschine, Mutterpres se¹). — Nach einer anderen Methode treibt man Rundeisenabschnitte von der Höhe der Muttern dadurch in die sechseckige Matrize hinein, dass man das Loch mittelst eines eingepressten Domes bildet (S. 245); — 5. durch Schmieden aus dem Ganzen in Gesenken unter Zuhilfenahme von Schmiedemaschinen und Tritthämmern. Die nach den Methoden 1, 2 und 5 erzeugten Prismen erhalten die Gewindelöcher nachträglich

durch Bohren auf mehrspindeligen Bohrmaschinen (S. 343); im Fall 1 wird das Abschneiden vielfach auf Drehbänken vorgenommen und dabei zugleich das Loch durchgebohrt.

Vereinzelt bedient man

Wenn die Eigenschaften des Materials ein Giessen der Muttern zulassen, dann wird in der Regel auch zugleich das Gewinde mit eingeformt und gegossen. (Zinnerne Verschlusskapselm) sich noch des Einlötens zur Herstellung des Gewindes nach der S. 411 beschriebenen Art, indem man ein "BT förmiges Stäbchen zu einem cylindrischen Rohre auf wickelt, in das Loch der Mutter schiebt, und nun verlötet. Die wichtigste Art jeder Gewindeherstellung ist jedoch das Schneiden der Muttern (Tarauder, Tapping), weil dieses in allen Fällen, bei Holz ausschliesslich, anwendbar ist.

Beim Schneiden der Muttern liegt- die Aufgabe vor, durch Ausarbeitung eines vertieften Gewindganges auf der Innenfläche eines Holzcylinders, ein hohes Gewinde zu erzeugen. Da dies nun weder mit der Feile, noch durch Aushauen geschehen kann, so beschränkt sich die Operation gänzlich auf die Verwendung schneidender Meissei, die gehörig gehalten, in der Schraubenlinie auf der Innenfläche der rund ausgelochten Mutter entlang geführt werden. Der Prozess gleicht deshalb demjenigen, der zum Schneiden der Spindel angewendet wird, da dieselben Bedingungen erfüllt werden müssen, die S. 413 etc. ausführlich für das Schneiden der Massivschrauben erörtert wurden. — Die Betrachtung erstreckt sich dabei offenbar auf die Beschaffenheit der Schneidzähne und auf die Führung derselben. Im allgemeinen kann dabei auf das verwiesen werden, was a. a. O. über die Schneiden und ihre Führung zum Spindelschneiden gesagt wurde. — Im besonderen unterscheidet sich das Werkzeug zum Schneiden der Mutter von dem zum Schneiden der Spindel dadurch, dass die Schneidzähne des ersteren, weil sie in den cylindrischen Hohlraum der Mutter eintreten, an der Aussenfläche eines passenden Körpers sitzen müssen. — Auch hier wird entweder das zur Führung dienende Gewinde mit den ßchneidzähnen direkt in Verbindung gebracht, oder es wird die verschiebende Bewegung mittelst besonderer Schrauben etc. erzeugt. — Das in diesem Fall zu verwendende Werkzeug ist daher eine mit Schneiden ausgestattete Spindel, welche in die Mutter eingedreht, sehr bald eine Führung erhält, sich daher ohne weiteres fortschiebt, und die hohlen Gänge ausarbeitet.

Eine solche schneidende Spindel wird S ehr auben b ohrer [Gewind-bohrer, Schneidbohrer, Mutterbohrer, Taraud, Tarau, Tap, Screw iap, Taper tapj¹) genannt.

Je nach der Art, wie an dem Schneidbohrer die Schneiden angebracht sind, werden dieselben in der Form und in der Wirkung sehr verschieden.

Schon dadurch, dass man eine Massivschraube A (Fig. 398) in der Weise abfeilt, dass der Querschnitt allmählich von dem runden in einen quadratischen übergeht, und dass sich der Bohrer nach dem unteren Ende so viel verjüngt, dass nur noch eine Spur vom Gewinde sichtbar ist, entstehen bei a, b, c, d, (Fig. C) Kanten, die Späne abschaben; günstiger wirken dieselben jedoch schon, wenn der Querschnitt durch Abfeilen dreier Seiten in ein gleichseitiges Dreieck a b c verwandelt wird (Fig. B). Allein es drücken sich, wie schon bei den Reibahlen erwähnt wurde, diese Schneiden leicht ein und arbeiten daher unsicher. Zur Beseitigung dieser Unsicherheit als auch zur Erreichung einer zentralen, ²

27

Lage, stattet man daher sehr zweckmässig den Bohrer mit einem cylindrischen Zapfen aus, dessen Durchmesser so gewählt ist, dass er genau in das vorgebohrte Loch passt. — Sowohl bei der viereckigen, als bei der dreieckigen Gestalt des Bohrers ist jedoch nicht nur der Schneidwinkel an und für sich ein ungünstiger, sondern er verliert sich, da wo die vollen Gänge der Schrauben eintreten, ganz, so dass am oberen Teile des Bohrers nur noch ein Stauchen und Quetschen stattfinden kann. Zum Schneiden kleiner Muttern jedoch, wo nur wenig Metall fortzunehmen ist, sind sie sehr wohl brauchbar und daher vielfach in Anwendung.

Zum Schneiden grösserer Muttern müssen aber die Bohrer, wenn sie vorteilhaft wirken sollen, mit regelrecht gebildeten Schneiden ausgestattet sein, die nach den S. 411 gegebenen Regeln aufeinanderfolgen und dadurch gewonnen werden, dass man die Bohrer nach dem unteren Ende konisch abdreht und sodann auf der Oberfläche mit Kerben ausstattet, welche entweder der Achse parallel oder auf Grund der bei den Bohrern (S. 328) aufgestellten Vorteile, in sehr schlanken Schraubenlinien herumlaufen. — Es ist

A.

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hierbei ausreichend, drei solche Einschnitte anzubringen, wenngleich mitunter vier bis sechs, seltener zwei angetroffen werden. Die Gestalt der Kerben ist gleichgültig, wenn sie sonst die Herstellung richtiger Schneidwinkel bewirkt. Gewöhnlich sind sie halbrund (Fig. 398 D) oder dreieckig (Fig. E) oder mitunter selbst viereckig (Fig. F). Bei diesen Bohrern fehlt aber der Anstellungswinkel. Ausserdem erzeugen die grossen, zwischen den Schneiden liegenden Führungsflächen sehr bedeutende Reibungswiderstände, weil sich leicht kleine Metallteile dazwischen drängen. Aus diesem Grunde ist der Querschnitt sehr empfehlenswert, welcher durch Fig. G dargestellt und durch Hinterdrehen (S. 381) erzeugt ist und durch den 3 Reihen sehr wirksamer Zähne a b c gewonnen sind, deren Zwischenräume die Späne leicht aufnehmen und die Anstellungswinkel hervorbringen. In der Regel sind diese Bohrer sehr schlank konisch und daher sehr lang, weil die Mutter um so regelmässiger ausfällt, je mehr Gänge des Bohrers zur Wirkung kommen. Werden dann aber die Bohrer so lang, dass ein Wanken zu befürchten ist, so wendet man zwei oder drei aufeinanderfolgende an. Die zuletzt eintretenden Gänge sind dann vollständig erhalten, damit sie dem Gewinde die letzte Vollendung geben, gänge in die scharfen vertieften Gänge der Schneidbohrer zu vermeiden, werden die Gänge der letzteren wohl noch auf der Drehbank mit einem Spitzstahl ausgestochen.

Fig. 398.

Um das Ein pressen der hohen Mutter-

Zum Schneiden der Muttern in Holz verwendet man ebenfalls Gewinde

oder Mutterbohrer. Doch wird hier in den meisten Fällen denselben eine höchst unvollkommene Einrichtung gegeben, wie aus ihrer Anfertigung hervorgehen mag. Man nimmt gewöhnlich dazu ein pyramidales Eisenstück, das durch Einsetzen gehärtet wird, von der Form Fig. 399 A, sodass das untere Ende in das gebohrte Loch der Mutter eintreten kann. Der Querschnitt ist, wie bei B sichtbar, vierkantig mit ausgehöhlten Seiten 1, 2, 3, 4 versehen, so dass vier Schneidkanten a b c d entstehen. Diese vier Kanten werden üun mit einer dreieckigen Feile ausgefeilt, wodurch also eine Reihe Spitzen gebildet wird, welche in einer Schraubenlinie liegen und ein Stück der konischen Schraube bilden. Die Fehler dieses Werkzeuges liegen nicht nur in dem Schneidwinkel, der nur ein Auskratzen möglich macht, sondern auch in seiner konischen Form, weil deshalb

die Anfänge der Gänge einen grösseren Neigungswinkel haben als die fertigen. Ausserdem wird es für grosse Muttern — wie sie ja bei Holz so oft Vorkommen — bis zur Unhandlichkeit schwer. Man hat zur Vermeidung dieser Übelstände daher auch die Schneidbohrer für Holz nach den Regeln herzustellen, welche oben für diejenigen zum Gebrauche in Metall angeführt sind, mit der Rücksichtnahme, welche das weiche Material zulässt und fordert. So sind zunächst die Bohrer Fig. 399 C mit vier breiten Schneidgängen und dem gezeichneten Querschnitte, sodann D mit sichelförmigem Querschnitte und schneidenden Kanten entstanden.

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Fig. 399.

Hieraus bildete sich der Bohrer Fig. 399 F, welcher aus einem Rohr besteht, das auf der Oberfläche die Gänge hat und der Länge nach durch einen schrägen Einschnitt g aufgeschlitzt ist. Wenn nun als letzte Verbesserung diese Gänge inwendig angeschärft werden, so erhält man Geissfüsse, also ||' vollständig schneidende Zähne m, wie Fig. 399 G zeigt. Beim Schneiden grosser Muttern, welche das Ausheben des Spanes auf einmal nicht zulassen, sondern eine Teilung verlangen, wird am Schneidbohrer noch ein geissfussartiger Vorschneidzahn angebracht, der von dem eigentlichen Schneidzahn um einen halben Gang absteht und an der Stelle sitzt, wo der zur Führung dienende Cylinder m aufhört. Mit diesen Bohrern lassen sich bequem Muttern bis 75 mm und mehr Durchmesser schneiden. — Als Notbehelf können Gewindbohrer auf einfache Weise augefertigt werden, indem man eine hölzerne Schraube mit der Säge der Länge nach in der Achse aufschneidet und in diesen Schnitt ein Stahlblech legt, welches an den beiden Längskanten nach Art der Säge so ausgeschnitten ist, dass die Zähne mit den Gängen zusammenfallen. Durch Wegnahme der Gänge vor diesem Bleche, wie hei a, Fig. 398 D, wird dann der Raum zur Aufnahme der Späne geschaffen. —

Die Mittel, welche zur Anwendung gelangen, um die zum Schneiden geeigneten Werkzeuge in Thätigkeit zu setzen und somit die erforderlichen Bewegungen zwischen Arbeitsstück und Werkzeug hervorzubringen, sind je nach der Verteilung der drehenden Arbeits- und fortschreitenden Schaltbewegung, nach der Grösse der erforderlichen Kraft und mehreren Zweckmässigkeitsgründen verschieden. Im allgemeinen muss bei Beginn der Arbeit, wie bei der Reibahle

S. 398 der Druck in der Achsenrichtung vorherrschen bis von dem Gewinde so viel entstanden ist, als die zwangläufige Fortschiebung nach der Gewindesteigung erfordert. Zugleich beginnt aber das Schneiden in der Arbeitsrichtung also tangential und zwar in der Weise, dass die Drehung ohne weiteres ein Nachziehen in der. Achsenrichtung verursacht.

Bezüglich der Kraftmittel ist vorauszuschicken, dass das Schneiden entweder mit der Hand und einfachen Geräten, oder auf der Drehbank oder auf besonderen Schraubeuschneidmaschinen stattfindet.

1. Schraiibeiisclineiden mit der Hand.

a) Der Massivschrauben. Hierzu bedient man sich ausschliesslich eines Werkzeuges mit einer schneidenden ungeteilten oder geteilten Mutter, welche um die gewöhnlich in den Schraubstock eingespannte Spindel in Schraubenlinien herumgeführt wird.

Das unvollkommenste Werkzeug dieser Art ist das Schneideisen, Schraubenschneideisen oder Schraubenblech (Filiöre simple, Screw-plcite), das wieder in zwei verschiedenen Anordnungen in Anwendung steht.

Nach der einen — der unvollkommensten — wird dasselbe aus einer gehärteten Stahlplatte (Fig. 400 A) gebildet, welche eine Anzahl Löcher 1, 2, 3, 4, von verschiedenem Durchmesser enthält, die mit Gewinden versehen sind, welche diesen Durchmessern entsprechen. Mit einem dieser Löcher wird das Werkzeug auf die etwas konisch gefeilte oder gedrehte Spindel gesteckt und um dieselbe herumgeführt. Die Folge davon ist, dass sich die erhöhten Gänge des Schneideisens gewaltsam in das Metall eindriicken, welches auszuweichen sucht und sich in die vertieften Gänge des Werkzeuges einpresst. Es findet demnach ein Schneiden gar nicht statt, sondern ein Quetschen, welches zur Folge hat, dass die erhöhten Gänge aus zwei aufgeworfenen Graten bestehen, deren Durchmesser natürlich grösser als der ursprüngliche Spindeldurchmesser ist. Weil die Schrauben auf eine solche Weise nicht nur zu ihrer Erzeugung einer grossen Kraft bedürfen,

und weil dieselben wegen der gewaltsam ausgepressten Gänge nur geringe Festigkeit besitzen, so findet das Schneideisen nur zur Anfertigung kleiner Schrauben bis etwa 5 mm Durchmesser Anwendung. Um die erforderliche Anzahl, nämlich etwa vier Schneidgänge aufzunehmen, besitzt das Schneideisen eine Dicke, die gleich dem Lochdurchmesser, also 1 bis 5 mm ist. — Für die kleinen Schräubchen in der Uhrmacherei etc. ist das Schneideisen unentbehrlich. Gewöhnlich wird dann aber die zu schneidende Spindel mit dem Feilkloben gefasst und in das Gewinde des Schneideisens hineingedreht. — Die Zahl der Löcher ist verschieden gross, denn während die Schneideisen für kleine Schrauben wohl 24 enthalten, haben die für grosse oft nur 3 oder 7. Die ersteren erhalten eine Breite von 12 — 50 mm und eine Länge von 50 —120 mm und einen gewöhnlich gekröpften Stiel a zur bequemen Handhabe; die grossen sind dahingegen mit zwei einander entgegenstehenden Stielen zum kräftigeren Anfassen ausgestattet. — Damit die kleinen Spänchen, welche durch die Rauhigkeiten des Gewindes abgerieben werden, sich entfernen können, ist es gebräuchlich, den Gewindelöchern seitwärts kleine Einschnitte o (Fig. 399 A) zu geben. Indem dadurch zugleich Schueidkanten gebildet werden, so ist diese Anordnung für grosse Schneideisen allgemein.

Zum Schneiden grösserer Schrauben bedient man sich fast ausschliesslich der geteilten Mutter, welche in ähnlicher Weise wie das Schneideisen zur Wirkung gebracht wird. Die Mutterteile heissen Backen (Schraubenbacken, Schneidbacken, Coussinets, Coins ä vis, Dies, Screw dies) und werden in einen Rahmen gelegt, in dem sie nicht nur gehörig gestellt, sondern auch befestigt werden können und mit dem sie vermittelst angebrachter Stiele in Umdrehung versetzt werden. Das Werkzeug, welches diese Teile vereinigt, ist die Kluppe [Schraubenkluppe, Schneidkluppe, Filiöre brisöe, F. ä coussinets, Screw-stock, Die-stock¹) J, welche, wie das in der Natur der

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Fig. 400.

1873 S. 247.

l) Publ. ind. Bd. 8 S. 221.

Mitt. des Hann. Gew. -Ver. 1860 S. 203; 1865 S. 116. — Polyt. Centr.

Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 372; 1871 S. 192;

Sache liegt, sehr verschieden eingerichtet ist (Fig. 399 B, C, D, E, F), je nach der Grösse, nach der Zahl der eingelegten Backen, nach der Zahl der Backenteile (2, 3 oder 4 backige Kluppen) und nach der Art des Einlegens, des Ver-stellens und Befestigens der Backen.

Die Zahl der Backenpaare in einer Kluppe ist gewöhnlich 1, nur bei kleineren Kluppen der Bequemlichkeit halber 2 bis 6 mit entsprechenden Grössenabstufungen.

Die Grösse der Kluppe, d. h. die Entfernung der beiden Endpunkte an den Griffen variiert zwischen 0,1 bis 1 m und wird mitunter bei den sehr grossen zweiarmigen Kluppen noch bedeutender.

Von grösster Wichtigkeit ist das Einlegen der Backen, damit dieselben während des Schneidens unverrückbar festliegen. In der Regel werden die Backen b der zweibackigen Kluppen seitwärts mit dreieckigen Einschnitten versehen und hiermit auf dreieckige Erhöhungen innerhalb des Kluppenrahmens geschoben, genau so wie die Seckeneisen in den Seckenzug (S. 181, Fig. 227) eingeschoben werden (Fig. 400 B). Statt dieser dreieckigen Prismenführung kommt auch eine halbrunde Prismenführung in Anwendung. Vielfach werden die Backen wohl nur abgeschrägt in den keilförmig erweiterten Rahmen gelegt und durch eine übergeschobene Platte (Deckplatte) festgehalten. Bei drei-backigen Kluppen befinden sich in dem Rahmen drei radial gestellte Schlitze oder Vertiefungen (1, 2, 3, Fig. 400 C. D), in welchen die drei Backen liegen und ebenfalls durch eine (in der Zeichnung weggelassene) Deckplatte festgehalten werden.

Das Einstellen der Backen geschieht entweder durch Druck- oder Stellschrauben bei den zweibackigen, oder durch Keile, oder exzentrische Einschnitte einer sich drehenden Scheibe bei drei- und mehrbackigen Kluppen. Im ersten Fall ist entweder nur eine Schraube s vorhanden (Fig. 400 B), welche den einen Backen vorschiebt, oder es giebt deren zwei, für jeden Backen eine. Bei letzterer Anordnung sind die Backen besser so einzustellen, dass der Kluppenschwerpunkt in die Achse der zu schneidenden Schraube fällt, weshalb zwei Stellschrauben den Vorzug verdienen.

Werden Stellkeile bei dreibackigen Kluppen angewendet, so ist ihre Einrichtung gewöhnlich so, wie Fig. 400 C zeigt, woraus zu ersehen ist, dass nur zwei Backen 2 und 3 verschoben werden, während der Backen 1 festliegt. Der Keil k mit zwei schrägen Flächen liegt, wie die Backen, in einer Vertiefung des Rahmens und wird durch die Mutter s bewegt. — Sollen jedoch alle drei oder auch mehr Backen gleichzeitig und gleichmässig vorgerückt werden, so ist die in Fig. 400 D gezeichnete Vorrichtung besonders empfehlenswert. Die Backen 1, 2, 3, welche in radialen Vertiefungen geführt werden, lehnen sich an die exzentrischen oder Spiralflächen einer runden Scheibe s an, die in einer runden Versenkung der Kluppe liegt und durch die Schraube ohne Ende t, welche in einen gezahnten Bogen der Scheibe eingreift, in Drehung versetzt wird, so dass je nach der Drehrichtung der Schraube die Backen zusammengeklemmt oder frei gemacht werden. Eine Deckplatte, welche mit drei Schrauben bei o festgelegt wird, verhindert die Backen und Keile am Herausfallen. — Zur Bewegung der Kluppe dienen zwei Griffe g g, die entweder mit der Achse des Rahmens (Fig. 400 C) oder an dessen Ecken (diagonal) angebracht sind, wie die punktierte Linie in Fig. 400 B andeutet.

1855 S. 648; 1856 S. 441 u. 525; 1860 S. 1037; 1863 S. 1327; 1864 S. 159 u. 1271; 1865 S. 380 u. 1110; 1870 S. 317; 1871 S. 793; 1874 S. 22 u. 1509. — Dinglers Journ. 137, 164; 142, 233; 149, 92; 15S, 251; 163, 19; 169, 404; 173, 13; 195, 498; 219, 113; 223, 352, 569; 224, 104; 228, 20; 245, 492.

Die eben beschriebenen Kluppen sind die gebräuchlichsten. Unter den vielen Abänderungen, die an denselben Vorkommen, mögen hier nur die wichtigeren aufgeführt werden. Zur Ersparung der Presschrauben an zweibackigen Kluppen hat man den einen Griff der Kluppe mit einem Gewinde versehen und in den Rahmen eingeschraubt, um denselben zugleich als Pressschraube zu benutzen. Bei dieser Anordnung sollte zur Verhinderung des Drehens dieses Griffes während des Schneidens eine Gegenmutter niemals fehlen. — An kleinen Kluppen findet man oft nur einen Griff oder Stiel; solche Kluppen verlangen, wenn sie nicht auf der Drehbank gebraucht werden, in der Handhabung besondere Übung. — Soll eine grössere Anzahl Schrauben von genauer Übereinstimmung geschnitten werden, so bietet die gewöhnliche Kluppe manche Unbequemlichkeit. Zunächst ist es sehr schwer, mit vollständiger Genauigkeit dieselbe Backenöffnung für jede einzelne Schraube herzustellen, wenn nicht an der Stellschraube ein Zeiger mit Skala angebracht ist, und dann fordert das Zurückdrehen der Kluppe oder das Öffnen der Backen einen bedeutenden Zeitenaufwand. Beiden Übelständen hilft die Konstruktion der Scharnier-oder Scherkluppe (Fiölire ä charniere, Hinged screwing stock) ab. Dieselbe besteht (Fig. 400 E) aus den zwei Teilen a, b, welche bei c durch ein Scharnier scherenartig verbunden sind und an der inneren Fläche die Schneidbacken erhalten. Die Annäherung beider Backen erfolgt durch einen Bügel m, der drehbar an b befestigt ist und über a fasst. Eine Schraube m presst die Backen gegen einander, während eine Stellschraube s die Entfernung derselben genau festlegt. Nach Lösung der Schraube m ist der Bügel abzuschlagen und die Kluppe zu öffnen, also von dem Arbeitsstücke seitlich abzuziehen. Eben so schnell geschieht das Schliessen dieser Kluppe bis zur bestimmten Backenöffnung an jeder Stelle des Arbeitsstückes. Statt des einen Griffes g sind die grösseren Scharnierkluppen mit zwei Griffen versehen.

Eine Vergleichung der Schneideisen mit den Schneidkluppen ergiebt für beide Werkzeuge Vor- und Nachteile. Während die Kluppe ein gutes Schneiden veranlasst, ist die schneidende Wirkung des Schneideisens entweder gar nicht vorhanden oder doch sehr mangelhaft. Die erstere ist daher besonders zum Schneiden grosser Schrauben geeignet, wozu die Schneideisen vollständig unbrauchbar ist. Dahingegen hat die Kluppe den Nachteil der beweglichen Teile mit Stellvorrichtungen, die bei Erzeugung sehr kleiner Schrauben das Werkzeug zu unhandlich machen. Das Schneideisen mit seinen festen Teilen arbeitet daher sehr gleichmässig (weshalb es z. B. oft zum Nachschneiden der mit der Kluppe geschnittenen Schrauben dient) und kann zur Anfertigung kleiner Schrauben eine entsprechend geringe Grösse erhalten.

Die Vorteile bei der Werkzeuge sind dadurch zu vereinigen, dass man durchaus schneidend wirken de feste Backen konstruiert, welche in eine Einspannvorrichtung oder ein Wendeisen gesteckt und mit diesem herumgedreht zur Wirkung gebracht wTerden. Eine sehr empfehlenswerte Anordnung fester Backen mit Einspannvorrichtung giebt die Fig. 400 F. Der feste Backen b besteht aus einer dicken runden Stahlplatte, welche in der Mitte das Muttergewinde besitzt, dessen vier Schneidkanten dadurch gebildet sind, dass neben der mittleren Öffnung vier Löcher parallel der Achse durchgebohrt sind, welche das Gewinde an vier Stellen durchschneiden. Ausserdem ist das letztere an einem Ausgange konisch erweitert, so dass der in Fig. 397 C, S. 413 rechts gezeichnete Querschnitt entsteht. Dieser Backen liegt sodann in einem mit zwei Griffen g g versehenen Klemmring s, der durch die Schraube t so zusammengedrückt werden kann, dass zwischen dem Backen und Ringe eine solche Reibung hervorgebracht wird, dass sie sich während der

Arbeit nicht gegeneinander verschieben. Besonders beachtenswert an dieser Kluppe ist ausser den eben genannten Vorteilen ihre einfache, leichte Anfertigung, die Möglichkeit, die Backen schnell auszuwechseln und der Umstand, dass die Mitte des Backens im Schwerpunkte liegt. — Wenn zwar einerseits, wie oben S. 414 erwiesen, die Verstellung der Backen auf kleinere Durchmesser das richtige Schneiden beeinträchtigt, so muss doch andererseits die Möglichkeit geboten sein, diejenigen Fehler auszugleichen, welche durch Abnutzung der Backengewinde entstehen und durch genaue Lehren (Normal-Gewindelehren) erkannt werden. Deshalb ist auch der feste Backen (Fig. 400 F) aus zwei halbrunden Scheiben gebildet, die in einer runden Dose zwischen zwei Schraubenspitze zusammengepresst und nach Lösung zweier Keilschrauben, welche an der Trennungsflächen eintreten, durch die Presschrauben genähert werden. — In mehreren Fällen erhalten die Kluppen besondere Einrichtungen. — Zum Anschneiden der Schrauben auf Röhrenden (Kupplungsschrauben), wobei es darauf ankommt, auf unregelmässiger Oberfläche genaues Gewinde von ringer Steigerung zu erzeugen, das bei Beginn des Arbeitens die Führung der Kluppen sehr erschwert, wird den letzteren oft eine Führung dadurch gegeben *), dass man ein verstellbares Stück in das Rohrinnere einführt, oder indem man die Backen mit Führungsplatten oder Büchsen ausstattet. Dabei ist es zweckmässig, diese Schneidzeuge mit festen Backen nach Art der in Fig. 400 F angegebenen zu versehen, welche geöffnet werden können, um sie nicht zurückdrehen zu brauchen. — Zum Schneiden konischer Schrauben (z. B. Holzschrauben), wobei es erforderlich ist, dass die Backen sich selbstthätig, der Kegelgestalt entsprechend, von einander entfernen, wird zu dem Zwecke der eine Backen gegen eine starke Feder gelegt, deren Spannung ausreicht, die Backen zum Angriffe zu bringen und nachgiebig genug ist, das Entfernen der Backen zuzulassen²). — Da es mit einer gewöhnlichen Kluppe sehr schwierig ist, flache Gewinde zu erzeugen, so sind auch Einrichtungen erdacht, wodurch dies ermöglicht oder erleichtert wird. Eine zweckmässige, darauf hinzielende Konstruktion besteht darin, dass man den Backen statt einer grossen Zahl Schneiden, die zugleich die Ausläufer der Führungsgänge sind, nur einen oder zwei Schneidzähne giebt, welche dann ganz unabhängig von den Backen sind, d. h. sich verstellen lassen, ohne eine Mitbewegung der Backen zu fordern. Die Schneidzähne stecken nämlich in den Backen verschiebbar, so dass sie, nachdem ein Schnitt erfolgt ist, etwas vorgestellt werden können, was so lange wiederholt wird, bis die Schraube fertig ist. Die Backen besitzen dann nur ein seichtes, fast aus Linien bestehendes Gewinde, das allein den Zweck hat, die Kluppe zu führen³). Auch zur Erzeugung sehr genauer Schrauben ist diese Konstruktion empfohlen⁴).

ge-

Zu den Kluppen mit festen Führungsbacken und eingeschobenen verstellbaren Zähnen (Geissfüssen) gehören auch die zum Schneiden der hölzernen Schrauben dienenden Schneidzeuge oder Kluppen (Filiöre ä bois, Screw box, Devilb). Dieselben bestehen in der Regel (Fig. 401) aus einem mit zwei Griffen a a ausgestatteten Holzstücke, das in der Mitte m ein Gewinde enthält, welches dem zu schneidenden gleich ist und nur zur Führung dient. Auf der oberen Fläche F dieses Holzstückes liegen in einer Vertiefung, durch, mit Muttern i angezogene Haken h gehalten, zwei Geissfüsse, welche mit der stumpfen Kante zum Angriffe kommen und in Grösse und Lage mit

1) Dinglers Journ. 222, 533; 228, 309; 240, 261. — 2) Mitt. des hann. Gew.-Yer. 1841 S. 239. — 3) Mitt. des hann. Gew.-Yer. 1836 S. 254. — Dinglers Journ. 66, S. 182. — 4) Mitt. des hann. Gew.-Ver. 1842 S. 253. — 5) Wertheim, Werkzeugkunde, Taf. 39.

dem inneren Gewinde der Kluppe korrespondieren. Die abgehobenen Späne schieben sich an den Geissfüssen entlang'bei o aus der Kluppe heraus. Um dem Hohlcylinder gleich von Anfang an eine zentrische Lage zu sichern, liegt auf der Kluppe F noch eine durch die beiden Schrauben d d gehaltene Platte DD (Deckplatte), welche in der Mitte eine runde Öffnung hat, deren Durchmesser gleich ist dem äusseren Spindeldurchmesser. Damit bei den hölzernen Schrauben eine Abplattung der Gänge entsteht, ist der zur Schraube bestimmte Holzcylinder um so viel dünner als dieser Abplattung entspricht, also auch das Loch in der Deckplatte um so viel an Durchmesser kleiner.

Bei kleinen

4-

Fig. 401.

Schrauben ist ein Geissfuss imstande, das Gewinde auf einmal herauszuscheiden. Bei grösseren Schrauben sind jedoch zwei Geissfüsse erforderlich, die in der Kluppe diametral ' gegenüber liegen und zwar in verschiedenem Abstande von der Mitte. Der erste Geissfuss schneidet dann 7j nur etwa zur halben Gangtiefe ein, während der zweite das Gewinde vollendet. Der zwischen den beiden Schneiden liegende, halbe hohe Gang der Führungsmutter muss selbstredend auch etwa zur Hälfte weggenommen sein, weil sonst das fertige Schraubenstück nicht in denselben eintreten kann. — Soll das Gewinde bis an den Kopf der Schraube ausgeschnitten werden, so ist am Schlüsse der Arbeit die Deckplatte zu beseitigen, was am leichtesten von statten geht, wenn man sie in zwei Hälften zerschneidet, die seitwärts abgezogen werden können. — Aus Eisen angefertigte Kluppen zum Schneiden hölzerner Schrauben sind wenig in Gebrauch gekommen.

b) Der Muttern. Zum Schneiden der Muttern mit der Hand bedient man sich ausschliesslich der S. 418 beschriebenen Schneidbohrer. Dieselben werden wenn- sie klein sind, mit dem Feilkloben oder einem kleinen Hefte, wenn sie gross sind, mit einem Wendeisen in die Mutter eingedreht, die gewöhnlich in einen Schraubstock eingespannt wird. Das Wendeisen (Tourne ä gauche, Tap wrench) ist eine zur Aufnahme des Bohrerhalses mit viereckigen Löchern versehene Platte oder Kugel, an der seitwärts, wie an der Kluppe, zwei Stiele sitzen, die der Arbeiter herumführt. — Zum Schneiden hölzerner Muttern benutzt man dahingegen oft ein hölzernes Querheft, das auf den Ge-windbohrer gesteckt wird. Da es lästig und umständlich ist, für jeden Bohrer ein besonderes Wendeisen oder in einem Wendeisen verschiedene Löcher zu haben, so sind die sogenannten Universalwendeisen sehr empfehlenswert. Dieselben besitzen in einer dicken Platte ein quer durchgehendes quadratisches Loch und, in der Längenrichtung durch eine am Handgriffe sitzende Schraube zu dem Loche diagonal verschiebbar, eine Platte mit einem rechtwinkligen Einschnitte, der mit dem oben erwähnten Loche korrespondiert, so dass durch Yorschieben dieser Platte das Loch quadratisch bleibt, aber sich verkleinert.

2. Scliraubeiisclineiden auf der Drehbank¹). Da die Drehbank eine höchst passende Gelegenheit darbietet, eine genau zentrische Drehbewegung hervorzubringen, so ist sie vorzüglich zum Schraubenschneiden zu verwenden, entweder in der Weise, dass sie nur den zur Schraube bestimmten Cylinder dreht, während das Schneidzeug die Schaltbewegung erhält, oder indem sie die Spindel mit dem Arbeitsstücke dreht und in der Längenrichtung verschiebt, ³ während das Schneidzeug feststeht. Beide Fälle stehen gleich häufig in Anwendung.

Zu dem ersten Fall gehört unter anderem auch der Gebrauch des Schneideisens und der Kluppe auf der Drehbank, wobei man das Arbeitsstück mit der Spindel rotieren und die Kluppe oder das Schneideisen längs desselben herlaufen lässt und natürlich an der Drehung verhindert.

Mit einem Spitzstahle oder Geissfusse, S. 230, dessen Spitze von dem Schraubengangwinkel gebildet ist, wird auf einem umlaufenden Cylinder ein vertiefter Schraubengang erzeugt, wenn der Stahl während einer Umdrehung der Spindel eine Längsverschiebung s ausführt, welche gleich ist der Ganghöhe h der Schraube. Soll diese Bewegung des Stahles aus freier Hand vorgenommen werden, so kann nur eine grosse Geschicklichkeit des Drehers eine brauchbare Schraube erzeugen, da die Führung ganz allein von der Handbewegung abhängt. Aus diesem Grunde wird daher stets eine Anordnung getroffen, welche eine gewisse Sicherheit in der Führung des Stahles hervorbringt, und zwar lediglich nach den oben näher erörterten Grundsätzen, indem man entweder durch die bereits entstandenen Gänge auf dem Arbeitsstücke oder durch eine besondere Schraube eine zwangläufige Bewegung erzielt. Zur Benutzung der bereits gebildeten Gänge konstruiert man das Werkzeug wieder aus einem Mutterausschnitte, welcher des bequemen Haltens wegen mit einer gehörigen Handhabe versehen und in dieser Anordnung Schraubstahl (Peigne, Screw-tool, Comp screiving tool) genannt wird. In Fig. 402 ist ein solcher Schraubstahl dargestellt, der speziell als i zur Erzeugung einer Schraubenspindel ausweudiger Sch raub stahl (Peigne male, Outside screiv-tool) heisst und der mit einem inwendigen Schraubstahle (Peigne femelle, Inside screiv-tool, Fig. 402 a) von gleicher Zahnung zusammengehört, welcher zum Schneiden der korrespondierenden Mutter dient. Sobald dann der Arbeiter mit dem ersten Zahn in

- .z

a //✓/

l lata

Fig. 402.

der Reihe, nach vorgeschriebener Schraubenlinie, einen Gang eingeschnitten hat, tritt der zweite Zahn in diesen Gang ein, sodann der dritte u. s. f., wodurch die Führung gesichert ist. So ist man imstande, mit diesem einfachen Werkzeuge bei einiger Übung gute Schrauben zu schneiden, und benutzt daher diese Methode sehr oft, namentlich zur Erzeugung kurzer Schrauben an hohlen dünnwandigen Körpern von grossen Durchmessern, die ein feines Gewinde erhalten müssen (Erweiterte Schrauben), an Röhren (zu Fernrohren, Mikroskopen etc.), an Hähnen, an Verschlusstücken (zum Anschrauben von Kapseln) u. s. w.

Eine noch grössere Sicherheit in der Führung entsteht jedoch, wenn man den Schraubstahl vollständig festhält (auf der Auflage oder am Supporte) und dem Arbeitsstücke neben der Umdrehung eine entsprechende Längenverschiebung erteilt. Das gewöhnliche Mittel dazu ist die Patrone (Schraubenpatrone, Pas de vis, Screw-guide). Liierunter versteht man ein kurzes, hohles Schraubenstück, welches auf das hintere Ende der Drehbankspiudel gesteckt und dort festgehalten wird, genau mit der Zahnung des Schraubstahls übereinstimmt und etwa 8 bis 16 Gewindgänge enthält. Lässt man diese Patrone sodann in ein Muttergewinde eintreten, das fest liegt (Register, Clef), so schraubt sich durch die Umdrehung die Spindel mit dem Arbeitsstücke in der Längenrichtung um das richtige Maass fort, vorausgesetzt, dass die Drehbankspindel in langen cylindrischen Lagern liegt und das Arbeitsstück nicht auf Spitzen läuft, sondern eingefuttert ist. Als Register wird oft ein schlank keilförmiges Holzstück benutzt, das unter die Patrone geschoben wird und in das

die letztere sich einschneidet. Da hierbei die Spindel nach oben gepresst wird und einen schädlichen Einfluss auf die Lagerung ausübt und da ausserdem die hölzernen Register leicht ungenau werden, so ist es ratsamer, Register aus Metall anzuwenden. Dann konstruiert man den ganzen Apparat in sehr empfehlenswerter Weise so, wie nebenstehende Fig. 403 zeigt⁴). Die Spindel S läuft mit zwei langen cylindrischen Zapfen in den Docken D D, umgetrieben von der Schnurscheibe T. Auf dem hinteren Ende sitzt die Patrone m durch eine Mutter fest gegen den Bund n gepresst, und durch Nut und Keil festgehalten. Die als Register dienenden Gewindgänge (1, 4, .... 6) sind in die Peripherie einer um die Mitte drehbaren Scheibe r (Stern) eingeschnitten, die in der Regel eine grössere Zahl (6—8) solcher Mutterabschnitte von verschiedenem Gewinde enthält, wovon zu dem jedesmaligen Gebrauch das betreffende Gewinde nach oben gekehrt wird. Der Stern sitzt an einer, an der Seite der Docke liegenden, verschiebbaren Platte oo, welche mit einem langen Loche um die Spindel gelegt ist und an zwei durchgehenden Klötzchen geführt wird. Bei n enthält die Platte eine kleine Zahnstange, in welche ein Trieb eingreift, das durch den Handhebel h gedreht wird und demnach die Platte o o mit dem

ojl

JO

Sterne hebt und senkt, so dass das Register sich gegen die Patrone legt oder sich davon ablöst, wodurch also eine Fortschraubung der Spindel S herbeigeführt oder aufgehoben wird. Oberhalb der ^g| Spindel sitzt    an    der Platte o    o noch    ein halb*

runder Sattel    u,    der sich also    mit ihr    hebt und

senkt. Beim    Niederlassen des    Sternes    legt sich

dieser Sattel    auf    die Spindel gegen den Bund n

Fig. 403.

und hebt die Längsbeweglichkeit der Spindel auf. Beim Aufsteigen hebt er sich von der Spindel so weit ab, dass sich die Patrone ungehindert mit der Spindel darunter bewegen kann. Statt dieser Anordnung sind noch manche andere vorhanden²). Da sie jedoch keine Vorzüge haben, so können sie hier übergangen werden.

Dass man beim Gebrauch dieser Drehbank der Spindel eine abwechselnde Drehrichtung erteilen muss, um den Schraubstahl immer von neuem zum Angriffe zu bringen, und dass die Drehbank, welche mit Patronen ausgestattet ist, ohne weiteres als gewöhnliche Drehbank benutzt werden kann, bedarf nur der Andeutung.

Die vollkommenste Einrichtung der Drehbank entsteht übrigens, wenn das Arbeitsstück in Drehbewegung versetzt wird und der Stahl von dieser Drehbewegung aus, also von ihr abhängig, eine Längsverschiebung erhält. Da diese Einrichtung aber vollständig in den Support-Leitschrauben-Drehbänken vorhanden ist, so dienen diese in vorteilhafter Weise auch zum Schneiden namentlich langer Schrauben, wie sie als Leitschrauben für die verschiedenen Werkzeugmaschinen und Teile derselben jetzt so häufig hergestellt werden müssen. Es handelt sich dabei ausschliesslich nur um das Bewegungsverhältnis zwischen Arbeitsstück und Support oder Drehbankspindel und Leitschraube. Ist nämlich s die Steigung der zu erzeugenden Schraube und s, die Steigung der Leitschraube, so wird im allgemeinen stattfinden

— = n oder 8 = 113.

si

wo n sowohl eine Ganzzahl als ein Bruch sein kann. Um nun die Steigung sx

zu erzeugen, muss die Leitschraube so viel Umdrehungen während einer Umdrehung des Arbeitsstückes machen, als der reziproke Wert von n angiebt. Ist beispielsweise Sj = 15 mm und es soll eine Schraube von 3 mm Steigung s geschnitten werden, so ist n = 4. Mithin hat sich das Arbeitsstück fünfmal zu drehen, während die Leitschraube eine Umdrehung macht, so dass eine Übersetzung 3 stattfinden muss. Hätte die zu schneidende Schraube jedoch 25 mm Steigung, so wäre n == |, also eine Übersetzung | erforderlich.

Bei einem bestimmten Schraubensysteme, d. h. einem bestimmten Verhältnisse zwischen Ganghöhe s und Durchmesser d kann man aber s im Durchmesser ausdrücken, also auch leicht die Beziehung feststellen, welche zwischen d und sx vorhanden ist. Nimmt man z. B. bei einer flachgängigen Schraube

(S. 404) an s = - -, wonach d = 5 s ist, so ist nach der Formel

s = s₁ n

5 sx

Ist nun wieder z. B. Sj = 15, so findet statt

<1

75

5.15

Soll daher eine flachgängige Schraube vom Durchmesser d = 30 mm geschnitten werden auf einer Drehbank, deren Leitschraube die Steigung Sj = 15 mm besitzt, so ist die Übersetzung zu nehmen 5 : 2.

Hiernach werden nun die Wechselrädertabellen¹) für die Drehbänke berechnet, wovon die folgende als Beispiel dienen mag:

Nummer des Gewindes Schraubendurchmesser in Zoll

1    234    5    678

J. 5    3.

3 _7

Zahl der Gänge auf 1 Zoll Zähne-^ Rad an der Spindel

Nummer des Gewindes

Ui

CO CO (M

QHCOCOCQO

O O 03    cm eo o

2f

Schraubendurchmesser in Zoll Zahl der Gänge auf 1 Zoll Zähne-| Rad an der Spindel Zahl

Nummer des Gewindes Schraubendurchmesser in Zoll Zahl der Gänge auf 1 Zoll Zähne-| Rad an der Spindel

Zahl | Rad an der Leitschraube 52    42 42 46    46    44 44 42    42

Die Genauigkeit der auf der Leitspindel-Drehbank erzeugten Massivschraube oder Mutter hängt wesentlich ab von der Genauigkeit der Leitschraubenteilung und deren Zusammenpassen mit der Supportmutter, bei dem der tote Gang möglichst beseitigt werden muss, z. B. dadurch, dass die Mutter aufgeschnitten und federnd gegen die Schraube gelegt wird.

Um die Handhabung des Supportes beim Schraübenschneiaen auf der Drehbank zu vereinfachen, ist dem Supporte eine Einrichtung gegeben²), welche

23 24 25 26 27 28 29 30 H 3] 4    4{ 4| 5 5{

²4    ²4    ²S

32    28 28 32    32    32 32 32

3    3 2g

3J

L'- CO uO (N CO

O O (M    o

CO lO CO

32

40

i) Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 0; 1873 S. 5. — 2) Prakt. Mascli.-Konstr. 1886 S. 384. — Zeitsckr. d. V. d. Ing. 1886 S. 562.

es ermöglicht, mit einem einzigen Handgriffe sämtliche erforderliche Bewegungen auszuführen. Dieselbe geht aus der Durchschnittsfigur 404 hervor. Man erkennt in G die Wangen der Drehbank, in S den Support mit dem Oberschlitten D zur Aufnahme des Werkzeugträgers mit Drehbewegung nach Big. 380 S. 365, und verschiebbar auf S vermittelst der Supportschraube d. Die Leitspindel wird von den zwei mit Muttergewinde welche am Supporte hängen und durch eine mit Links- und Rechtsgewinde versehene Schraube m von dem Handhebel h aus geöffnet und geschlossen werden, um die Verbindung mit der Leitspindel aufzuheben oder herzustellen. Zwischen der Leitmutter und dem Schieber S liegt ein Zwischenschieber k, der mit dem nach oben gerichteten Teile die Supportspindel d so aufnimmt, dass sie die Bewegungen von lc mitmacht, ohne an der Drehung verhindert zu sein. Wird nun einer der beiden Backen a oder b mit k verbunden, so muss k und somit D d. h. der Drehstahl die Bewegung von a oder b mitmachen. Diese Kupplung erfolgt durch Einstecken eines Stiftes beim Spindelschneiden in das Loch y, beim Mutterschneiden in das Loch x, welche Löcher mit entsprechend

Backen a, b umfasst,

Der

Ml s

in k gebohrten Löchern korrespondieren.

ol

'I

abgehoben

Erfolg besteht nun darin, dass beim Öffnen und Schliessen der Leitmutter a b auch gleichzeitig der Drehstahl

Fig. 404.

oder angesetzt wird. — Für den gewöhnlichen Gebrauch der Drehbank steckt man den Stift in das Loch n, wodurch der Support mit dem Stücke k fest verbunden wird. — Nach Abheben der Leitmutter a b von der Leitspindel lässt sich dann der Support, vermittelst des auf die Welle u gesteckten Triebes t, an der Zahnstange z schnell an den Bewegungsanfangspunkt zurückzuführen. Die Justierschraube o regelt die Bewegung der Backen a b und somit die Gangtiefe.

Da die Leitschraubenteilung mitunter zu wünschen übrig lässt, so sind auch andere Vorrichtungen zur Bewegung des Supportes in Vorschlag gebracht⁵). — Um Schrauben von bestimmter Länge zu schneiden, hat man Ausrückvorrichtungen ausgedacht, welche den Schneidstahl an dem Ende der Schraube nicht nur von der Spindel abheben, sondern auch die Support-Rückwärtsbewe-gung selbstthätig veranlassen²).

3. Scliraubensclmeiden auf besonderen Maschinen. (Schraubenschneid-Maschinen. Machine ä tailler les vis, M. ä fileter. Screw cutting engine³). Streng genommen bildet die zum Schraubenschneiden mit Leitschraube

Hütte 1860 Taf. 14; 1867 Taf. 10. —

ausgestattete Drehbank eine vollständige und höchst vollkommene Schrauben-schneidmascliine. Da sie aber auch zu anderen Arbeiten Verwendung findet, so mögen allein die ausschliesslich zum Schraubenschneiden konstruierten Maschinen für die fabrikmässige Anfertigung der kleinen Uhrmacherschrauben bis hinauf zu den grossen Schraubenbolzen die erwähnte Bezeichnung bekommen. Der Verschiedenheit des in diesen Maschinen thätigen Werkzeuges wegen muss man auch wieder die Spindelschneidmaschine von der Mutterschneidmaschine unterscheiden, da bei der ersten Sch n eid backen , bei der zweiten S ch neid-bohrer zur Wirkung gebracht werden. — Gewöhnlich ist jedoch dabei die Anordnung getroffen, eine und dieselbe Maschine für beide Zwecke benutzen zu können.

Im allgemeinen haben die Schraubenschneidmaschinen eine grosse Verwandtschaft mit der Drehbank zum Schraubenschneiden. Der HaujDtuntercchied liegt darin, dass die ersteren, mit Backen oder Bohrern ausgestattet, vollständig die Handarbeit nachahmen, während auf den letzteren durchgehends mit Schraubstählen gearbeitet wird. Je nach der Art, wie die Arbeits- und Schaltbewegung verteilt ist, kann den Konstruktionen eine der folgenden vier Anordnungen zu Grunde liegen:

a)    Das Arbeitsstück (Spindel oder Mutter) dreht und verschiebt sich, das Werkzeug (Kluppe oder Schmiedeisen) steht still.

b)    Das Arbeitsstück steht still, das Werkzeug dreht und verschiebt sich.

c)    Das Arbeitsstück dreht sich, das Werkzeug verschiebt sich.

d)    Das Arbeitsstück verschiebt sich, das Werkzeug dreht sich.

Im ersten Fall ist die Ausführung gewöhnlich folgende: Auf einem kurzen Drehbankgestelle liegt in den Spindeldocken, zur Aufnahme des zu schneidenden Bolzens eine hohle Spindel, die nicht nur drehbar, sondern auch um die Länge der zu schneidenden Schraube in Lagern verschiebbar ist. Auf dieser Ilohlspindel sitzt bei grossen Maschinen ein Zahnrad, welches durch ein Trieb und Riemenvorgelege gedreht wird und die in diesem Rade verschiebbare Spindel durch Nut und Feder mitnimmt; bei kleineren Maschinen sind direkt auf der Spindel Stufenscheiben zum Antriebe angebracht. Das vordere Spindelende trägt einen Zentrierkopf zur Aufnahme des Arbeitsstückes. Vor diesem Zentrierkopf befindet sich auf demselben Gestelle statt des Reitstockes ein Rahmen zum Einspannen des Werkzeuges. Sollen nun mit dieser Maschine Massivschrauben geschnitten werden, so wird eine dazu vorbereitete Metallstange von rückwärts durch die Spindel gesteckt, im Zentrierkopf befestigt und gegen Jie in dem Rahmen sitzenden Backen gerückt. Während die Spindel dann Umdrehung erhält, schraubt sich das Arbeitsstück in die Kluppe ein und erhält die Gänge. Zum Schneiden einer Mutter wird die letztere in den Zentrierkopf gebracht und der Bohrer in dem Rahmen festgehalten, so dass sich die Mutter über den Bohrer schiebt.

Der zweite Fall ist genau das Umgekehrte des ersten, indem die Schneidbacken oder der Schneidbohrer in den Zentrierkopf, der zur Schraube bestimmte Bolzen oder die Mutter in den Rahmen eingespannt wird.

Im dritten Fall wird das Arbeitsstück mit der Drehspindel verbunden, das Werkzeug mit dem Rahmen, der sich nunmehr verschiebt. In der Regel wird zu dem Zwecke das Bett aus parallelen, horizontalen Führungsstangen gebildet, zwischen denen der Rahmen geführt wird, der dann entweder Schneidbacken oder Schneidbohrer aufnimmt.

Der vierte Fall ist desgleichen eine Umkehrung des dritten und erledigt sich auch unmittelbar dadurch, dass man das Werkzeug mit der Drehspindel und das Arbeitsstück mit dem verschiebbaren Rahmen verbindet.

Diese vier Systeme gestatten noch insofern eine andere Ausführung, als man eine und dieselbe Maschine nach einem Systeme zum Schneiden der Schraubenspindeln und nach dem anderen zum Schneiden der Muttern verwendet. — So ist z. B. eine Anordnung beliebt, wobei zum Schneiden der Massivschraube die Kluppe, aber zum Schneiden der Mutter diese, und nicht der Bohrer, in dem Rahmen sich befindet.

Die Ausstattung dieser Schraubenschneidmaschinen mit gewöhnlichen zwei-oder dreibackigen Kluppen verlangt eine mehrmalige Wiederholung des Schneidens, weil die Kluppe das Gewinde nicht auf einmal fertigschneiden kann, sondern mehrmals angreifen, also nachgestellt werden muss. Daher sind hierbei Umsteuerungsvorrichtungen anzubringen, welche abwechselnd eine Vor- und Rückwärtsbewegung der Drehspindel erzeugen und gewöhnlich selbstthätig durch einen offenen und einen gekreuzten Riemen wirken. Infolgedessen wird die Schraubenfabrikation langwierig und teuer. — In neuerer Zeit stattet man daher die Schraubenschneidmaschine so aus, dass die Schraube oder Mutter in einem Durchgänge fertig wird, wodurch das Hin- und Herbewegen der Spindel überflüssig und eine Drehrichtung beibehalten wird. Weil dann natürlich auch das Herausdrehen der fertigen Schraube aus der Kluppe oder des Bohrers aus der Mutter wegfällt, so erhalten auch diese Werkzeuge zu solchem Zwecke besondere Einrichtungen. Entweder wird die Kluppe auf dem Gestelle gleitend angebracht und nach dem Prinzip der Scbarnierkluppe (S. 375) aus zwei Stücken gebildet, welche sich schnell einander nähern oder von einander entfernen lassen, gewöhnlich dadurch, dass man sie parallelschraubstockartig anordnet und mit einer zur einen Hälfte linken und zur anderen Hälfte rechten Schraube bewegt. Oder es wird eine dreibackige Kluppe mit dem Kopf der Drehspindel verbunden und die Bewegung der Backen durch exzentrische Nuten, ähnlich wie bei der S. 420 angegebenen Kluppe, hervorgebracht. Um beim Mutterschneiden das Zurückdrehen des Bohrers überflüssig zu machen, wird der letztere so eingerichtet, dass er ganz durch die Mutter hindurchgehen und am anderen Ende herausgenommen werden kann. — Zur Vermeidung des Abbrechens der Gewindebohrer schaltet man sehr zweckmässig zwischen Spindel und Bohrer eine unter Federdruck stehende Kupplung von der Fig. 60, S. 64 beschriebenen Einrichtung ein, so dass der Bohrer bei einem bestimmten Widerstande stillsteht.

Zur weiteren Erklärung des oben Angegebenen mag hier, mit Hilfe der Zeichnung Fig. 405, die Beschreibung einer der vorzüglichsten Schraubenschneidmaschinen (System Seilers) mit Drehung des Werkzeuges folgen. Die Arbeitsspindel S trägt zunächst km Kopf K die drei Schneidbacken A, welche, wie aus der Figur zu erkennen ist, in einer Kapsel liegen, deren Deckel d mit exzentrisch angebrachten Rippen versehen ist, welche in entsprechende Einschnitte der Backen greifen und diese nicht nur festhalten, sondern auch durch relative Drehung gegen den Boden c der Kapsel radial verschieben, während die Backen in radialen Nuten dieser Kapsel geführt werden. Der Antrieb der Hohlspindel erfolgt vermittelst des Riemenvorgeleges N, welches die Welle M in Drehung setzt, die nun durch das Trieb a auf das Zahnrad P übertragen wird. Dieses Zahnrad P sitzt lose auf der Hohlspindel S, ist aber durch die Schrauben u, u mit dem Mitnehmer R gekuppelt, der auf der Spindel S festgekeilt ist. Zur selbständigen Ein- und Ausrückung der Schneidbacken, also zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Kapseldeckel d und dem Kapselboden e, dient nun folgende Einrichtung. Um die Plohlspindel drehbar liegt das Rohr o, am vorderen Ende K mit der Deckelplatte d fest verbunden. Dasselbe trägt bei T ein Zahnrad, welches durch ein Stück r des Rades P, das zwischen die Speichen greift, mitgenommen wird. In diesem Zustande drehen sich sämtliche Teile

regelmässig mit, und das Schneiden des eingeschobenen Bolzens erfolgt. Auf der Welle M ist lose ein Zahnrad z angebracht, welches durch den Hebel PI und Reibungskegel mit dem Triebrade a gekuppelt wird. Rach dieser Ein-kupplung entsteht zwischen dem Rade P und T eine Relativ-Bewegung, da die Radien der beiden Triebe also auch der beiden Zahnräder P und R verschieden sind. Die Folge davon ist eine Verdrehung des Kapselbodens c gegen den Deckel d und ein Öffnen der Backen A. Das Schliessen erfolgt sodann einfach durch entgegengesetzte Bewegung des Hebels H, wodurch das Trieb gegen den Rand des Gestelles gedrückt und somit sich mitzudrehen verhindert wird. — Der Bolzen, der geschnitten werden soll, steckt in einem Supporte L, der auf den Rändern des Gestelles ruht, aber während des Schneidens von dem gebildeten Gewinde sich selbstthätig verschiebt. Zum Festklemmen des Bolzens dienen ausgekerbte Klötze a, welche mit halben Gewinden an zwei Schrauben x mit rechtem und linkem Gewinde hängen, durch zwei Zahnrädchen y mit einander gekuppelt sind und durch ein Handrad gedreht werden, beim ersten Angriffe den Bolzen kräftig gegen die Kluppe drücken zu können, ist ein Schubhebel 1 angebracht, dessen Zahn i in die Zähne der Stange mm einfällt, so dass bei der Aufwärtsbewegung dieses Hebels der Bolzen vorgedrückt wird. Beim Mutterschneiden werden die Schneidbacken A aus der Kapsel herausgenommen und statt ihrer eine Büchse eingesteckt, welche den Bohrer aufnimmt und die mitgenommen wird von einem Keil, der die Gestalt eines Schneidbackens hat, auch ebenso in die Kapsel eingelegt wird und in eine Nut der genannten Büchse eintritt. Die Mutter wird dann in den Support eingeklemmt. — An neueren Einrichtungen erfolgt das Öffnen und Schliessen der Backen vielfach durch Spiralnuten nach Art der in Fig. 376E S. 360 dargestellten Futter.

Die gewöhnliche Aufstellung der Schraubenschneidmaschine ist die erwähnte drehbankartige. Mitunter kommt jedoch eine vertikale Aufstellung vor¹). Die ganze Anordnung hat dann eine grosse Ähnlichkeit mit einer Säulenbohrmaschine, so dass letztere z. B. in der S. 343 beschriebenen Ausstattung unmittelbar als Schraubenschneidmaschine verwendbar ist. Um den einmal vorhandenen Betriebsmechanismus vollständig auszunutzen, ist die vertikale Maschine in der Regel mehrspindelig. Es befinden sich dann, an einer runden,, aufrecht stehenden Säule gleichmässig verteilt, mehrere (4—6) damit parallel gestellte Spindeln, welche durch ein langes, um die Säule laufendes Stirnrad in Drehbewegung versetzt und im Momente des Angriffes durch belastete Hebel niedergedrückt werden. Am unteren Ende jeder Spindel sitzt ein Kopf zur Aufnahme

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Fig. 405.

i) Dinglers Journ. 212, 445. — Prakt. Masch.-Konstr. 1875 S. 39.

eines Bohrers, wenn Muttern geschnitten werden sollen, der gegen die Spindel ausgewechselt wird, wenn man Massivschrauben schneiden will. Die Mutter oder die Schneidbacken liegen auf einem runden Tische, gehörig eingeklemmt, unter den Spindeln. Dieser Tisch lässt sich mit den Spindeln noch um die Säule drehen, so dass der Arbeiter an einer Stelle stehend die ganze Maschine bedienen kann. Der Hauptvorteil dieser Aufstellung ist Raumersparnis, da die angedeutete Maschine kaum den Platz einer Schraubenschneidmaschine einnimmt, aber 4—6 solcher Maschinen vertritt.

Zur fabrikmässigen Anfertigung von Schrauben aus Draht und runden Stäben für die Bedürfnisse der Mechaniker, Nähmaschinen- und Gewehrfabrikanten u. s. w. ist eine Anordnung sehr empfehlenswert, welche sämtliche Arbeiten an dem Drahte vornimmt, ohne ein Umspannen erforderlich zu machen. Die Arbeiten sind der Reihe nach: 1. das Abdrehen des Drahtes bis zur Dicke der Schraube und in der Länge des Schrauben Schaftes; 2. Das Anschneiden des Gewindes; 3. das Abdrehen des cylindrischen Kopfes; 4. das Abstechen von dem Drahte. Die hierbei angewendete drehbankartige Maschine⁶) hat wie die Schraubenschneidmaschine Fig. 404, eine hohle Spindel, durch die ein längeres Drahtstück eingeschoben wird, so dass es aus dem Kopf in der Länge der anzufertigenden Schraube hervorsteht. Eine einfache Klemme befestigt den Draht in der Spindel. Auf den Wangen ist ein Schieber angebracht, der durch einen Hebel oder durch Zahnstange mit Trieb längs der Wangen verschoben werden kann. Dieser Schieber trägt eine runde, um einen vertikalen Bolzen drehbare, cylindrische Scheibe (Revolverscheibe, S. 375), welche mehrere radial laufende Bohrungen besitzt, die in der horizontalen Spindelachsen-Ebene liegen. In diese Bohrungen werden nun die einzelnen Werkzeuge zur Bearbeitung des Di’ahtstückes gesteckt: 1. eine in der Längenrichtung durchbohrte Fräse mit den Schneiden an der Stirn, um die Schraubenspindel bis zum Kopf abzudrehen; 2. ein ungeteiltes Muttergewinde zum Schneiden der Schraube; 3. eine vertieft konische Fräse für versenkte Köpfe u. s. w. Durch entsprechende Drehung des Revolverkopfes und Verschiebung dessen Trägers gegen die Drehspindel werden die betreffenden Werkzeuge in bestimmter Reihenfolge zur Wirkung gebracht und die Schraube bis aufs Abstechen von dem Draht fertig gemacht. Zum Abstechen dient dann ein kleiner Quersupport mit einem Stichel, der unmittelbar vor dem Spindelkopfe sitzt.

Die Drehbank dient hauptsächlich zur Er-

In vielen Fällen ist es notwendig, die roh vorgearbeiteten Schraubenköpfe und Muttern durch gewisse Nacharbeiten zu vollenden, um ihnen genaue Formen und ein besseres Ansehen zu geben, die Köpfe kleiner Schrauben auch mit dem Schlitze für das Einsetzen des Schraubenziehers auszustatten. — Auch für diese, früher mit der Feile ausgeführten Arbeiten dienen nunmehr besondere Werkzeugmaschinen ²), denen entweder das Prinzip der Stossmaschine, der Fräsmaschine oder der Drehbank zu Grunde liegt. In allen Fällen werden je zwei einander gegenüberliegende Seiten der Schraubenköpfe und Muttern gleichzeitig bearbeitet, bei Stossmaschinen durch Anbringung zweier Meissei, bei den Fräsen durch Anbringung zweier paralleler Planfräsen. Eine grössere Zahl auf einer Stange sitzender oder zwischen Linealen geführter Muttern passiert den zwischen den Werkzeugen gelassenen Raum, zeugung der kugeligen Begrenzungsflächen der sechseckigen Köpfe an Muttern. — Zum Einschneiden der erwähnten Schlitze werden die Schrauben radial auf

dem Umfange einer runden Scheibe durch Einstecken befestigt und durch langsame Drehung dieser Scheibe an den Schneidrädern einer Fräsmaschine vorübergeführt.

Fünftes Kapitel.

Formgebung durch Verbindung und Zusammenfügung.

In der Metall- und Holztechnik kommt eine zahllose Menge von Gegenständen vor, welche teils wegen ihrer Grösse (z. B. Bauwerke), teils wegen ihrer verwickelten Gestaltung (Maschinen und Apparate aller Art), teils wegen der gleichzeitigen Verwendung verschiedener Materalien (Holz und Eisen, Eisen und Kupfer, Messing u. s. w.) aus einzelnen Teilen zusammengesetzt werden müssen; andererseits giebt es eine grosse Anzahl von Gegenständen, deren Anfertigung aus einem Stücke grosse Mühe macht und bedeutende Geschicklichkeit fordert, aber schnell, sauber, leicht und billig erfolgt, wenn dieselben aus einzelnen Stücken hergestellt werden, die, mit einander verbunden, das Ganze bilden (viele Arbeiten des Kupferschmiedes, Klempners, Schlossers, Tischlers u. s. w.); ferner fordert der Gebrauch an manchen Gegenständen die zeitweilige Entfernung einzelner Teile [um zu anderen Teilen gelangen, abgenutzte, schlechte oder sonstige Stücke gegen neue, gute oder andere auswechseln zu können (Röhren in Dampfkesseln etc., Werkzeuge an Werkzeugmaschinen u. s. w.)j, oder ein vollständiges Auseinandernehmen (zum Zwecke der Reparatur, der Reinigung etc.), also demgemäss eine lösbare Zusammensetzung. — Daher ist die Kenntnis von den Verbindungs- und Zusammenfügungsarbeiten für die Metall- und Holz Verarbeitung von grosser Wichtigkeit.

Die Natur dieser Verbindungen ist im allgemeinen verschieden, je nachdem es sich darum handelt, eine lösbare oder eine feste Zusammenfügung herzustellen, d. h. je nachdem eine zukünftige Trennung vorgesehen oder nicht vorgesehen wird.

Die Verbindung selbst kann dabei mit verschiedenen Mitteln herbeigeführt werden; einige Metalle (Schmiedeisen, Stahl, Kupfer, Nickel, Platin) haben die Eigenschaft in starker Hitze unter Druck sich zu verbinden (Schweissen), von welcher Eigenschaft man, namentlich bei der Verarbeitung von Schmiedeisen und Stahl, den ausgedehntesten Gebrauch macht. — Fast sämtliche Metalle und Metallmischungen lassen sich dadurch vereinigen, dass man zwischen die genügend erwärmten Verbindungsstellen ein flüssiges Metall bringt, das gehörig anhaftet und nach dem Erkalten die Teile zusammenhält (Löten). — Metalle sowohl als Holz können ferner oft bequem dadurch verbunden werden, dass man die Verbindungststellen mit starken adhärierenden Mitteln bestreicht und so lange einem Drucke aussetzt, bis diese fest geworden sind (Kitten, Leimen). — Die Metalle verändern durch Erwärmung und Abkühlung bedeutend ihre Dimensionen, indem sie sich ausdehnen und zusammenziehen. Schiebt man daher z. B. auf einen kalten Cylinder einen heissen Ring, so wird sich der letztere, bei richtigen Abmessungen, durch die Zusammenziehung (Schwinden) festklemmen (Schwund- oder Zwängverbindungen). Hiermit verwandt ist die Verbindung durch umgelegte und angetriebene Reifen und Bänder. — Eine grosse Anzahl von Verbindungen, sowohl bei Metall als Holz (namentlich aber bei letzterem) wird durch eigentümliche und sehr mannigfaltige Gestaltung der verbindenden Teile hergestellt (FormVerbindungen). — End-

28

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

lieh kann die Vereinigung zweier oder mehrerer Teile zu einem Ganzen mit Hilfe dritter Körper (Nägel, Dippel, Niete, Schrauben etc.) sowohl fest als lösbar erzeugt werden.

Diese genannten Verbindungsmittel und Methoden stehen sämtlich in der allgemeinsten Verwendung nicht nur einzeln für sich, sondern auch in Kombinationen, und sowohl bei Metall- und Holzgegenständen.

I. Verbindung durch Schweissen (Souder, Soudure, Weiding).

Die Festigkeit der ge-

Wenn zwar ausser Schmiedeisen und Stahl auch Kupfer, Nickel und Platin schweissbar sind, so wird doch die Schweissbarkeit der letzten drei Metalle wenig benutzt, weshalb hier nur das Zusammenschweissen von Schmiedeisen mit Schmiedeisen oder Stahl in Betracht gezogen werden soll. — Eine vollendete Schweissung setzt die innigste Verbindung der Schweisstellen voraus, und um diese zu erhalten, ist vor allem erforderlich: 1. gehörige Erwärmung der Schweisstellen, weil nur dadurch jene Geschmeidigkeit erhalten wird, welche ein Anschmiegen aller Stellen an einander bedingt, 2. absolute Reinheit (vollständig oxydfreie Oberfläche) derselben, und 3. rasche Behandlung zum Zwecke der Vereinigung durch Hämmern oder Pressen, schweissten Stellen hängt ausserdem wesentlich von der Grösse und auch von . der Gestalt derjenigen Flächen ab, an welchen die Schweissung stattfinden soll. Deshalb wird die Anhaftestelle so gross gemacht, als es die Natur des Arbeitsstückes gestattet, und so zu gestalten gesucht, dass man sicher und bequem den zur Vereinigung erforderlichen Druck auszuüben vermag. Aus diesem Grunde werden zwei Stäbe, die miteinander verbunden (Ansch weissen, Auf schweissen, Shuting togetlier) werden sollen, nicht stumpf gegeneinander gelegt, sondern vorher durch Abfinnen, S. 200, zungenartig abgeplattet und mit diesen Abplattungen aufeinander gelegt; oder es wird das eine Stück gabelartig aufgespalten und das andere keilförmig geschmiedete Stück in diesen Spalt gesteckt. Letztere Methode findet namentlich oft Anwendung, wenn Schmiedeisen mit Stahl zusammenzuschweissen ist (Verstählen, Anstählen, Vor stählen, Acierer, Acerer, Steeling). — Die Finne eines Hammers, die Schneide einer Axt z. B. werden aus Stahl gebildet, während der Werkzeugkörper selbst aus Eisen besteht. Der Hammerkörper wird zur Aufnahme der Stahlfinne aufgespalten und dann ein Stahlkeil in diesen Spalt geschoben und damit zusammengeschwreisst. — Bei der Anfertigung einer Axt tritt eine Abart dieses Verfahrens ein, indem man eine Eisenschiene von entsprechender Länge zunächst an beiden Enden schaufelmässig plattschmiedet, dann in der Mitte zur Bildung der Haube zusammenbiegt, und nun zwischen die, eine Zange bildenden Enden das anzuschweissende Stahlstück legt. — Sind zwei oder mehrere Stangen unter einem Winkel zusammenzuschweissen, so erhalten die Hauptstücke durch den Aufhauer, S. 242, oder Stieldurchschlag. S. 243, einen Spalt oder ein Loch, in welches die Seitenstücke eingesteckt werden (z. B. die schmiedeisernen Achshalter der Eisenbahnfuhrwerke). — Mitunter werden sogar besondere Formungen (Schwalbenschwänze und dergl.) gewählt, um eine sichere Schweissung zu bewerkstelligen, z. B. beim Zusammenschweissen der einzelnen Teile zur Anfertigung der schmiedeisernen Räder für Eisenbahnfahrzeuge, zur Hervorbringung einer gekröpften Welle¹). — Besonders schwierig ist die Verbindung von Stahl mit Eisen an grösseren Flächen, z. B. beim Aufschweissen

der Ambos- und Hammerbahnen, wo der fortgesetzte Gebrauch Erschütterungen und leicht ein Ablösen der Stahlbabn zur Folge hat. Mehrere Methoden sind zu diesem Zwecke in Anwendung. — Am besten gelingen solche Schweissungen, wenn der Stahl auf das weissglühende mit reiner Oberfläche versehene Schmiedeisen gegossen wird, oder wenn ein Bindemittel den Übergang von Schmiedeisen zu Stahl vermittelt. Ein solches Bindemittel ist das kohlenstoffreiche Schmiedeisen. So werden unter anderem die S tahlkopf s chienen dadurch hergestellt, dass man sehniges Eisen (zum Fuss) zuerst mit Feinkorneisen und dann mit Stahl (zum Kopfe) zusammenschweisst.

Die Hitze, bei welcher das Schweissen gut und sicher von statten geht, die Schweisshitze, ist bei Schmiedeisen die Weissglühhitze, bei Stahl, der in dieser Hitze zu weich wird und daher der vereinigenden Pressung ausweicht und auch leicht verbrennt, die Rotglühhitze. Wenn Eisen mit Stahl ver-schweisst wird und der letztere nicht zu dick ist, genügt oft eine Dunkelrotglühhitze des Stahles, da sich derselbe an dem weissglühenden Eisen leicht genügend weiter erwärmt. Die richtige Wahl der Hitze beim Stahl kann nur durch Übung und Erfahrung sicher getroffen werden, da die verschiedenen Stahlsorten auch verschiedene Schweisshitze haben. Zur Erhitzung des Materials bedient man sich derjenigen Herde und Öfen, die S. 144 u. f. ausführlich beschrieben sind; am häufigsten jedoch wird der Schmiedeherd dazu benutzt. Je nach der Beschaffenheit der zu vereinigenden Stücke legt man dieselben, einzeln oder in passender Weise vereinigt, ins Feuer. So wird z. B. zum Anschweissen eines Bolzenkopfes der Kopf vorher als Ring um den Bolzen gelegt; manche Stücke sind so geformt, dass sie sich gegenseitig einklemmen; andere wieder können mit Draht etc. zusammengehalten werden.

Bei der hohen Hitze, welche die Schweissung verlangt, ist die Verwandtschaft des Eisens zum Sauerstoff so gross, dass eine starke Oxydation, oft verbunden mit Funkensprühen (Verbrennen) ein tritt, wenn man nicht gehörig für den Abschluss der Luft Sorge trägt. Zum Teil kann durch richtige, aufmerksame Behandlung des Feuers diese Oxydation vermieden werden. Besser und sicherer jedoch ist es in diesem Fall, auf der Oberfläche der Arbeitsstücke eine schützende Hülle zu bilden, welche so beschaffen ist, dass sie nicht nur die Luft abhält, sondern auch nach ihrer Entfernung die reine metallische Oberfläche zurücklässt. Da der auf der Oberfläche entstehende Glühspan auf sehr einfache Weise in ein leicht schmelzbares und flüssiges Oxydul-Silikat verwandelt werden kann, indem man etwas Sand darauf streut, und da dieses Silikat nicht nur den gehörigen Schutz gewährt, sondern auch leicht abfliesst und dann eine blanke Metallfläche zurücklässt, so wird beim Erwärmen des Eisens zum Zwecke des Schweissens Sand (Schweissand) auf dasselbe geworfen. In manchen Fällen, namentlich bei Stahl, verwendet man statt des Sandes auch gestossenes Glas, 'Boraxpulver oder sogenanntes Schweisspulver. Das letztere besteht, wenn es wirksam sein soll, aus Eisenschlacke bildenden, oder reduzierenden Substanzen; in der Regel ist es eine Mischung von Borax, Kochsalz und Blutlaugensalz in mancherlei Verhältnissen gemischt, die auf die Schweisstelle aufgetragen wird. Ein gutes Schweisspulver zum Schweissen von Stahl auf Eisen ist zusammengesetzt aus 35,6 Borsäure, 30,1 trockenes Kochsalz, 26,7 Blutlaugensalz und 7,6 Kolophonium, oder zum Zusannnenschweissen von Stahl auf Stahl: 41,5 Borsäure, 35 trockenes Kochsalz, 15,5 Blutlaugensalz, 8,0 kalzinierte Soda. — Da bei dünnen, grossflächigen Arbeitsstücken die Gefahr des Verbrennens besonders nahe liegt, so hat man hier mit Erfolg Wassergasstichflammen zum Erhitzen eingeführt. Auf diese Weise erhitzt man z. B. die Blechränder bei der Herstellung geschweisster Dampfkessel.

Die Vereinigung der gehörig durch Erhitzen etc. vorbereiteten Eisen- oder Stahlstücke geschieht, nachdem sie rasch und behende auf den Ambos und in die richtige Lage gebracht sind, gewöhnlich durch Hämmern, mitunter durch Pressen, vielfach mit Zuhilfenahme von Gesenken, Stempeln u. dergl., um zugleich die äussere Form auszubilden. Die Hammerschläge, welche zu Anfang wegen der Weichheit des Eisens nicht zu heftig sein dürfen, aber schnell aufeinander folgen müssen, sind so zu führen, dass die zwischen den Verbindungsstellen vorhandene Schlacke leicht seitwärts ausfliessen kann. Deshalb erfolgen die ersten Schläge in der Mitte des Arbeitsstückes und die späteren allmählich dem Rande zu. Mit der Abnahme der Hitze ist sodann die Kraft der Schläge zu steigern. Dass zur Hervorbringung derselben Wirkung für grössere Stücke die mechanischen Hämmer verwendet werden, bedarf wohl kaum der Andeutung.

Da es die Natur des Stosses mit sich bringt, dass die durch die Hammerschläge der Metallmasse mitgeteilte, lebendige Kraft von jener Masse oft aufgenommen wird, ohne an die Schweisstellen zu gelangen, so kann es bei grossen Arbeitsstücken nicht Wunder nehmen, wenn der Erfolg eines andauernden Druckes oft ein besserer ist, als der des Stosses. Aus diesem Grunde werden oft statt der Hämmer Pressen zum Zusammenschweissen in Anwendung gebracht. In der Regel sind diese Pressen nach dem S. 170, Fig. 215 dargestellten Prinzip konstruiert, also hydraulische, die oft einen Druck bis 500 Atmosphären auszuüben vermögen⁷). — Kleinere Gegenstände werden zweckmässig im Schraubstocke zusammengedrückt. — Die erwähnte Erscheinung, dass eine drückende Kraft besonders geeignet ist, eine gute Schweissung hervorzubringen, hat auch zur Konstruktion besonderer Schweissm aschinen²) geführt, welche lediglich mit den Stauchmaschinen (S. 200) übereinstimmen, insofern als die Schweisstücke mit Zangen gefasst und kräftigst gegeneinander geschoben werden. — Ein sehr wichtiges Hilfsmittel zu genannter Arbeit ist auch das Walzwerk; namentlich verwendet man dasselbe, wenn mit der Schweiss-operation noch ein Strecken oder Auswalzen verbunden werden soll, wie beim Zusammenschweissen der Stahlkopfschienen, bei der Anfertigung der Tyres oder Radbandagen aus einem Eisenstabe, der zuerst gebogen, dann auf dem Bandagen-Walzwerke mit den Enden zusammengeschweisst und endlich ausgewalzt wird³). — In einzelnen Fällen fordert die Gestalt der Arbeitsstücke eigentümliche Einrichtungen. Zum Zusammenschweissen von Blechrändern in der Röhren-fabrikation bedient man sich der Ziehbänke (S. 180) für kleinere, der langen an Ketten schwebenden Dome für weite Röhren, oft so eingerichtet, dass sie mit dem Arbeitsstücke ans Feuer gebracht werden.

Bei einer guten Schweissung erkennt man an der blank gemachten Oberfläche die Verbindungsstelle entweder gar nicht oder, wenn Stahl und Eisen verbunden wurde, an der ungleichen Farbe beider Metalle. In sehr vielen Fällen aber ist die Schweisstelle (Soudure, Shut) mehr oder weniger deutlich an einer schwarzen Linie (Schweissnaht) zu bemerken. Da diese Linie von noch eingeschlossener Schlacke oder von geschmolzenem Schwefeleisen herrührt und ein Zeichen dafür ist, dass die metallische Vereinigung fehlt, so dient sie vorzüglich als Kriterium der Schweissung. — Dem Zusammenschweissen anderer Metalle, z. B. des Kupfers, stellt sich hauptsächlich die Schwierigkeit der zweckmässigen Schlackenbildung zur Erzeugung metallischer Oberflächen entgegen.

Unter dem Namen der „elektrischen Schweissung“ hat sich ein Sch weiss verfahren ausgebildet, bei dem das Zusammenschweissen selbst sehr verschiedener Metalle, Kupfer und Messing mit Eisen, Gold auf Platin etc. mittelst der durch den elektrischen Strom erzeugten Wärme unter Mithilfe von Druck oder Schlag erfolgt. Zu dem Zwecke werden entweder die Werkstücke in starke Kupferbacken eingeklemmt, durch welche ein sehr starker Wechselstrom geschickt wird oder man benutzt den Davysehen Lichtbogen. Im ersten Fall (Thomson) ist der Widerstand für den Strom an der Stelle, wo die beiden Metalle zusammenstossen so gross, dass letztere sich schnell und stark erwärmen und unter entsprechendem Drucke vereinigen. Im zweiten Fall (Bernardos) verbindet man das Werkstück mit dem negativen Pole und einen Kohlenstift mit dem positiven Pole einer Elektrizitätsquelle und lässt die zwischen Werkstück und Kohle entstehenden Lichtbogen wie die Stichflamme eines Lötrohres wirken. —

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Fig. 406.

Die erste Methode findet hauptsächlich Verwendung zum Zusammenschweissen von stabartigen Arbeitsstücken, die letztere hauptsächlich zur Vereinigung langer Kanten, z. B. zum Zusammenschweissen von Schienen, oder Blechstreifen zu Röhren etc. Eine Vorrichtung hierzu besteht (Fig. 406) aus dem hölzernen Handgriffe G, mit einer Stange s zum Halten des Kohlenstiftes S vermittelst der Hülse h. Die um einen Bolzen drehbaren Stange s wird mit dem Stifte S durch den Hebel b abwärts und damit S auf das Arbeitsstück gedrückt, von der Feder f abgehoben.

¹

Dinglers Journ. 281, 399; 282, 410; 273, 168; 283, 81. — Prakt. Masch.-Konstr.

1895 S. 157.

²

Publ. ind. Bd. 3 S. 47. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1865 S. 109 u. 112; 1885 S. 198. — Prakt. Masch.-Konstr. 1869 S. 372. — Dinglers Journ. 202, 172; 223, 352, 569; 207 581; 268, 143, 287; 275, 312; 283, 155; 284, 79; 201, 71.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aul

³

Prakt. Masch.-Koustr. 1869 S. 197; 1870 S. 157 u. 246; 1872 S. 62; 1873 S. 116 u. 252; 1884 S. 40, 185. — Dicglers Journ. 226, 136; 246, 455; 259, 298, 251; 260, 200; 261, 10; 279, 202; 283, 143; 288, 35; 294, 59.

⁴

Mitt. des hann. Gew.-Ver. 1866 S. 149. — 2) Prakfc. Masch.-Konstr. 1871 S. 112.

⁵

Deutsch. Ind.-Zeit. 1869 S. 252. — Polyt. Centr. 1869 S. 717. — 2) Polyt. Centr. 1873 S. 351. — ³) Hart, Werkzeugm. S. 322.

Skizzenb. 1869 Heft 65 Taf. 5; 1873 Heft 86 Taf. 6. — Zeitschr. d. Y. d. Ing. 1864 S. 219; 1869 S. 407; 1883 S. 204; 1892 S. 637, 1462; 1893 S. 1237. — Arruengaud, Publ. ind. Bd. 3 S. 37; Bd. 5 S. 77; Bd. 10 S. 321, 471; Bd. 17 S. 383; Bd. 20 S.73; Bd. 21 S. 81; Bd. 30 S. 11. — Prakt. Masch.-Konstr. 1868 S. 189, 236; 1870 S. 97, 247; 1872 S. 132; 1873 S. 35; 1875 S. 39; 1876 S. 276; 1878 S. 62, 89, 172; 1892 S. 242. — Diuglers Journ. 155, 82, 213; 167, 9; 198, 116; 197, 6; 205, 302; 212, 445; 218, 44, 57; 218, 20; 221, 286; 225, 42; 228, 21; 243, 294; 246, 455; 248, 155; 249, 248; 259, 63; 267, 501, 268, 528; 273, 168, 255; 283, 155; 284, 79.

⁶

Publ. ind. Bd. 17 S. 328: Bd. 30 S. 10. — Dinglers Journ. 226, 136; 244, 430; 259, 63, 298. — ä) Diuglers Journ. 249, 249; 252, 501; 260, 253, 495; 273, 169; 281, 217.

⁷

Heusinger v. Waldeck, Handbuch, Bd. IV S. 218. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1863 S. 287. — 2) Ztschr. d. V. d. Ing. 1890 S. 107, 1326, 1347; 1891 S. 1240; 1892 S. 1035; 1893 S. 390; 1895 S. 1374. — Prakt. Masch.-Konstr. 1885 S. 186; 1895 S. 63, 196. — Dmglers Journ. 229, 108; 280, 455; 285, 23, 422; 244, 113, 1S7; 245 206; 247, 182; 249, 140. — 3) Hütte 1859 Taf. 14. — Petzoldt, Fabrikation von Eisenbahnm. S. 198.

II. Verbindung durch Löten, Leimen, Kitten.

Diese drei Verbindungsarten sind deshalb mit einander so nahe verwandt, weil das Wesen derselben darin besteht, dass die Vereinigung zweier Arbeitsstücke mit Hilfe eines dritten Körpers vorgenommen wird, der sich vollständig über die Verbindungsstellen verbreitet und mit beiden innig zusammenhaftet. Beim Löten ist dieser Körper ein Metall, beim Leimen und Kitten eine flüssige oder knetbare Masse, die durch Austrocknen oder Erhärten bindet.

A. Löten (Souder, Solder).²)

Das Metall, welches die Verbindung vermittelt und Lot

Das Löten ist ein ausserordentlich häufig angewendetes Verbindungsmittel, da sämtliche Metalle und Legierungen dadurch mit einander verbunden werden können, während das Zusammenschweissen fast nur auf Eisen und Stahl beschränkt ist.

i) Fodor, Elektrisches Schweissen und Löten. Wien 1892. — Ztsehr. d. V. d. Ing. 1887 S. 863; 1889 S. 759; 1890 S. 1335; 1891 S. 1240. — Dinglers Journ. 263, 230; 268, 318; 272, 23; 276, 444, 491; 280, 191; 290, 73, 97, 127; 298, 64. — Stahl u. Eisen 1892 S. 357. — *) Wüst, Legier- und Lötkunst. Weimar 1894. — Schlosser, Das Löten. 2. Auflage. Wien.

(Soudure, Soldei') genannt wird, muss, um zu dem in Rede stehenden Zwecke brauchbar zu sein, bestimmte Eigenschaften besitzen. Da zunächst die Möglichkeit der Lötung darauf beruht, dass das Lot an den Verbindungsstellen gut haftet, und da dieses Haften entweder eine Folge von Adhäsion oder einer Legierung ist, so muss bei der Auswahl des Lotes in erster Linie darauf gesehen werden, dass dasselbe eine möglichst grosse Verwandtschaft zu den Metallen hat, deren Lötung bezweckt wird. Vermöge dieser Verwandtschaft geht nicht nur das Löten leichter von statten, sondern die Verbindung wird auch eine innigere und daher festere und sicherere. Aus diesem Grunde lötet sich Kupfer, Messing, Argentan so leicht mit Zinn oder Messing; Eisen mit Zinn, Kupfer, Messing; Zink mit Zinn u. s. w. — Die absolute Festigkeit der Lötung hängt ausserdem noch besonders ab von derjenigen des Lotes; daher soll, wenn es die Festigkeit des gelöteten Gegenstandes verlangt, die Lötung mit einem Lot vorgenommen werden, dessen Festigkeit derjenigen der zu lötenden Metalle möglichst nahe kommt (Kupfer mit Messing; Messing mit Messing; Eisen mit Kupfer). — Um die Schönheit und das Aussehen des gelöteten Gegenstandes nicht zu beeinträchtigen, soll die Farbe des Lotes derjenigen des Arbeitsstückes möglichst gleich sein, deshalb wird z. B. Messing mit Messing, Gold mit Gold, Silber mit Silber gelötet. In sehr vielen Fällen wird jedoch von dieser Übereinstimmung abgesehen, weil das Löten mit gleichfarbigem Lot oft nicht möglich oder doch sehr schwierig oder umständlich ist, oder endlich die Festigkeit verringert. Deshalb wird Eisen sowohl mit Kupfer als mit Messing, Silber und Zinn; Messing mit Messing oder Zinn u. s. w. gelötet.

Die Vereinigung durch Lot kann nur eintreten, wenn das letztere zum Schmelzen gebracht und das Arbeitsstück an den Verbindungsstellen bis zu der Temperatur des geschmolzenen Lotes erhitzt wird. Da das Arbeitsstück bei dieser Erhitzung aber nicht schmelzen darf, so folgt daraus weiter, dass der Schmelzpunkt des Lotes stets unter dem Schmelzpunkte des zu lötenden Metalles liegen muss. (Im allgemeinen kann daher ein Metall nicht mit demselben Metall gelötet werden. Nur in einzelnen Fällen kommen Ausnahmen vor, z. B. das Löten von Bleiplatten zu den Bleikammern der Schwefelsäure-Fabriken mit Blei. Wegen der Verschiedenheit der Schmelzhitze giebt es daher eine sehr grosse Anzahl von Loten. Man bringt sie aber gemeiniglich unter zwei Klassen, je nachdem der Schmelzpunkt derselben niedrig oder hoch liegt. Die der ersten Klasse angehörenden, leicht schmelzbaren Lote bestehen fast ausschliesslich aus Zinn-Blei-Legierungen (Zinnlot), denen mitunter noch zur Erhöhung der Schmelzbarkeit andere Metalle, namentlich Wismut (Wismutlot) zugesetzt werden. Wegen des schnellen Schmelzens, der Weichheit und der weissen Farbe wird dieses Lot Schneilot, Weichlot, Weisslot (Soudure tendre, Soft solder¹) genannt. — Die schwer schmelzbaren Lote, welche zu der zweiten Klasse gezählt werden und so hart sind, dass sie kräftige Hammerschläge auszuhalten vermögen, führen den Namen Strenglot, Hartlot (Soudure forte, Hart solder und Schlaglot, wenn sie zugleich hämmerbar sind. — Hieraus entsteht auch der Unterschied zwischen Weichlöten (Soudure tendre, Soft soldering) und Hartlöten (Soudure forte, Hart soldering). (Wegen der überwiegenden Verwendung der Gelbkupfer-Legierungen zum Löten ist für Hartlöten der Name Braser und Brazing entstanden.) Wenn auch einzelne Metalle z. B. Zinn und Kupfer, für sich allein mitunter als Lot dienen, so verwendet man doch als letzteres fast immer Legierungen, deren Zusammensetzung sehr verschieden, oft sogar ziemlich willkürlich ist. Die anwendbarsten Legierungen sind in folgendem zusammengestellt.

A. Weichlot.

10 T. Zinn mit 10, 15, 20 T. Blei (starkes Schnellot)

10 „

4,    5,    6 „

„ (schwaches Schnellot)

4 T. Zinn, 4 T. Blei mit 1 T. Wismut

>' 1 ii    •>

j) 1 >)

Wismutlot.

3 „

2 „

1 „

Da die Schmelzpunkte dieser Schnellote absteigend bei 240, 223, 200. 190, 185 und 181° C., die der Wismutlote bei 160, 155, 145 und 124° C. liegen, so besitzt man in obigen Legierungen eine ausreichende Abstufung, indem man ja selbst Gegenstände von der Legierung des schwachen Schnellotes noch mit Wismutlot löten kann.

B. Hartlot¹).

a) Lote aus Gelbkupfer (Messingschlag lot).

Zur Herstellung des Messingschlaglotes benutzt man im grossen in der Regel Messiugabfälle (Schnitzel, Dreh-, Bohr- und Hobelspäne etc.), weshalb hier die Angabe der Zusammensetzung aus diesen Abfällen mit etwaigen anderen angeführt werden mag.

1. Gelbes. Sehr strengflüssig und zähe.

7 T. Messingblechabfall 1 T. Zink Strengflüssig 3 bis 4 T. Messingabfall 1 „    „

Leichtflüssig

5 „ Messing 2 bis 5 „    „

2.    Halbweiss. 12 T. Messingabfall, 4 bis 7 T. Zink, 1 T. Zinn; oder 16 T. Kupfer, 16 T. Zink, 1 T. Zinn.

3.    Weisses. 20 T. Messing, 1 T. Zink, 4 T. Zinn; oder 3 T. Kupfer, 1 T. Zink, 1 T. Zinn.

In einigen Fällen setzt man ein Schlaglot zusammen aus 1 T. Messing und 1 T. Zink, welches sehr leicht schmilzt; oder aus 18 T. Messing, 4 T. Zink und 1 T. Feinsilber, welches sich durch grosse Zähigkeit auszeichnet und sieb daher besonders zum Zusammenlöten der Messingröhren eignet, die gezogen werden sollen (S. 219).

ß) Lote aus Silber- und Goldlegierungen.

Diese Lote dienen namentlich in der Goldschmiedekunst, dann aber auch bei den feinen Arbeiten aus Messing, Kupfer und Stahl als Verbindungsmittel, weil sie durch Zähigkeit, Farbe und Unveränderlichkeit ausgezeichnet sind. Nach Strengflüssigkeit, Zähigkeit und Farbe getrennt, stehen für gewöhnliche Fälle folgende Legierungen in Anwendung.

a)    Silberschlaglot.

1.    Sehr hartes. 4 T. Feinsilber, 1 T. Kupfer.

2.    Hartes. 4 bis 9 T. Feinsilber, 3 T. Messing, oder 28 T. Feinsilber, 10 T. Messing, 2 T. Kupfer.

3.    Weiches. 2 T. Feinsilber, 1 T. Messing oder 16 bis 21 T. zwölf-lötiges Silber, 3 T. Zink.

4.    Leicht schmelzbares. 15 T. Silber, 13 T. Kupfer, 11 T. Zink.

b)    Goldschlaglot.

1. Hartes, sch wers chmelzbar. 9 T. 18 karat. Gold, 2 T. Feinsilber, 1 T. Kupfer.

2. Weiches, leichtflüssig. 12 T. ISkarat. Gold, 7 T. Feinsilber,

3 T. Kupfer.

y) Argentanschlaglot.

5. Argentan mit 4 T. Zink.

Beim Weichlöten dient als schützende Decke Kolo-

Damit sich das Lot mit den Metallen gehörig verbindet, ist dasselbe nicht nur genügend flüssig zu machen, sondern es sind auch die Lötflächen vollständig metallisch rein herzustellen und während der Lötoperation gegen Oxydation zu schützen. Die Reinigung der Metalle geschieht vor dem Löten durch Feilen, Schaben, Kratzen oder Beizen, und die Reinhaltung und Schützung vor Oxydation während des Lötens durch Beizen oder Überziehen mit einer schmelzenden Masse, phonium, Stearin oder auch, in Ermangelung dieser Substanzen als schlechter Ersatz Öl. Oft wird mit Vorteil Salmiak benutzt. Das beste Mittel zu diesem Zwecke jedoch ist eine Auflösung von Zink in Salzsäure, also eine Auflösung von Chlorzink, welche als Lötwasser nicht nur die Lötstellen reinigt, sondern auch das Lot flüssiger macht und keinen durch Wegkrazen etc. fortzuschaffenden Rückstand lässt. Am wirksamsten erweist sich das Chlorzink im neutralen Zustande, weshalb man immer ein Stückchen Zink in der Lösung lässt. Durch Zusatz von Stärkemehl erhält man einen Lötkleister, der mitunter der leicht abtröpfelnden Flüssigkeit vorgezogen wird. Noch wirksamer als Chlorzink ist Chlorzink-Ammonium, welches man sich dadurch verschafft, dass man 1 T. Zink in starker Salzsäure löst, der Lösung ²/3 bis 1 T. Salmiak zusetzt und dann die Masse zur Trockene abdampft. Beim Gebrauche wird davon etwas in Wasser gelöst. Dieses Lötwasser reinigt die Metalloberfläche in gelinder Wärme leicht von Oxyd und veranlasst das Einlaufen des Lotes in die feinsten Vertiefungen.

Die Reinigungsmittel zum Zwecke des Weichlötens sind bei Hartlöten deshalb nicht verwendbar, weil sie bei der hier notwendigen, hohen Wärme schnell verbrennen oder sich verflüchtigen. Daher stehen dazu namentlich der Borax und das phosphorsaure Natron in Anwendung, weil diese Salze (wie schon beim Schweissen angegeben wurde) die Oxyde auflösen und einen glasartigen Überzug bilden, welcher die Luft abhält. Gewöhnlich bringt man sie mit Wasser zu einem Breie angerührt auf die Lötstellen. — In einigen Fällen hüllt man auch wohl das ganze Arbeitsstück, welches an den Lötstellen ausserdem mit Borax versehen sein soll, in Lehm ein.

Zum Erhitzen des Arbeitsstückes mit gleichzeitigem Schmelzen des Lotes bedient man sich sehr verschiedener Werkzeuge und Mittel, die sich teils nach der Grösse und Gestalt des Arbeitsstückes, teils nach der Schmelzhitze und teils nach der Beschaffenheit des Lotes überhaupt richten.

Zum Erwärmen langer, schmaler

Da das Weichlot sehr leicht schmilzt, so genügt es, kleine Gegenstände mit Lötwasser bestrichen und mit Lot belegt in die Flamme einer Spirituslampe oder in eine Gasflamme eines Bunsen’schen Brenners zu halten. Verlangt jedoch die Lötstelle, dass sich die Hitze auf einen Punkt konzentriert, so benutzt man zweckmässig das bekannte Lötrohr, indem man die Lötstelle in das Bereich der Stichflamme desselben bringt.

Lötfugen wie sie z. B. oft bei Klempnerarbeiten zum Zusammenlöten von Blechtafeln Vorkommen, können die obigen Mittel nicht mehr zweckmässig angewendet werden, um so mehr als die Gestalt der Arbeitsgegenstände die Erwärmung derselben über freier Flamme oft nicht möglich macht. Dann wird die Erwärmung in passender Weise dadurch hervorgebracht, dass man einen gehörig erhitzten Körper an die Lötstelle bringt und bis zum Einfliessen des Lotes in die Lötfugen an derselben belässt. Dieser Körper ist aus einem Stücke Kupfer angefertigt und bildet, zur bequemen Handhabung mit einem eisernen Stiele und einem hölzernen Handgriffe versehen, dasjenige Werkzeug, welches den Namen Lötkolben (Soudoir, Fer ä souder, Soldering-iron, Copper-bit)') führt. Die Form und Grösse der Lötkolben richtet sich nach der Beschaffenheit des Arbeitsstückes. Für die meisten Fälle reichen aber

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Fig. 407.

diejenigen Formen aus, welche als Hammerkolben und Spitzkolben bezeichnet werden und durch Fig. 407 dargestellt sind, in welcher A || einen Hammerkolben und B einen Spitzkolben bezeichnet. An beiden Werkzeugen erkennt man in c den Kolben, ab den Stiel und g den Griff.

Die stumpfe Schneide des Hammerkolbens und die Spitze des Spitzkolbens werden an die Lötstelle gebracht und heissen daher die Lotbahn. — Abänderungen dieser einfachen Werkzeuge kommen namentlich in Bezug auf die Lotbahn (d, e) vor, die oft ziemlich breit, an dem konischen oder pyramidalen Spitzkolben kreisförmig, quadratisch und länglich viereckig, meisseiartig scharf u. s. w. geformt ist. Die Erwärmung der Lötkolben findet gewöhnlich in einem Kohlenfeuer der Schmiedesse oder besonders gebauter, kleiner Blechöfen (Lötöfen), selten in einer Gasflamme statt. — Um das höchst umständliche und zeitraubende Erwärmen der Lötkolben im Kohlenfeuer etc.

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Fig. 408.

zu umgehen, sind zahlreiche Vorschläge entstanden²), die jedoch sämtlich den Gedanken zur Grundlage haben, während der Arbeit dem Kolben ununterbrochen Wärme zuzuführen und zwar entweder in der Weise, dass man denselben mit einer brennenden Flamme umgiebt, oder dass man innerhalb desselben eine brennende Flamme unterhält. Als Brennmaterial dient flüssiger Kohlenwasserstoff*, der mit Luft gemischt entzündet wird. In manchen Fällen verbindet man den hohlen Kolben vermittelst eines Schlauches mit einer Leuchtgasleitung; weil aber hierdurch die Handhabung erschwert wird, so hat man neuerdings mit dem Kolben einen Apparat in Verbindung gebracht, in dem flüssige Heizstoffe (Benzin oder Petroleum) nach Art der Leuchtlampen zur Verbrennung gelangen, — Zur Verdeutlichung der hierauf gegründeten Konstruktionen mag der in Fig. 408 dargestellte Lötkolben dienen. Derselbe besitzt in dem hohlen Handgriffe A einen Brennstoffbehälter, aus dem das Benzin etc. durch das Röhrchen a, in den zweiten Behälter Ax, von diesem durch die Röhren B,B in das Düsenstück C fliesst. Von hier tritt es, durch das Niederschraubventil D geregelt, in den Verbrennungsraum F, nachdem es sich mit Luft vermischt, die aus einer Anzahl Löcher e e eintritt.

Wenn bei Beginn des Gebrauches der Kolben über einer Flamme angewärmt wird, so vergast sich der Brennstoff, wodurch er aus der Ventilöffnung ausströmt, sich entzündet und in das Rohr F hineinbrennt, aus dem die Verbrennungsprodukte durch Löcher aa entweichen. Die Kolbenspitze G erwärmt sich somit teils an der Flamme, teils durch Übertragung der Wärme von dem Rohre F. — Der Lötkolben wird in der Weise benutzt, dass man mit demselben, nachdem er genügend heiss gemacht, ein Stück Zinnlot mit der deshalb ver-

i) Dinglers Journ. 269, 437. — S) Dinglers Journ. 244, 109; 246, 403; 248, 272; 56, 212; 257, 135; 261, 421; 262, 212; 295, 300.

zinnten Lotbahn aufnimmt und nach der mit Kolophonium etc. versehenen Lötstelle trägt, um es hier so lange hin und her zu schieben, bis die nunmehr auch erwärmten Lötstellen dasselbe zwischen sich ziehen. Damit der Lötkolben das Zinnlot leicht aufnimmt und auch im Feuer sich nicht zu sehr mit Oxyd überzieht oder verbrennt, kann man nur als Material dazu zweckmässig Kupfer nehmen. Da es aber genügt, die Lotbahn aus Kupfer herzustellen, so besteht der Kolben mitunter aus Schmiedeisen, in den man Kupferstücke von gewünschter Form einsteckt.

Zum Schmelzen des Schlaglotes, also auch zum Löten mit demselben ist eine höhere Temperatur erforderlich als zum Weichlöten, weshalb denn hier statt der mittelbaren Erwärmung durch Kolben die unmittelbare an Flammen oder Kohlenfeuer allgemein in Verwendung ist. Bei dem Löten kleiner Gegenstände vor der Flamme oder vor der Lampe leistet ein Löt- oder Blasrohr wieder wesentliche Dienste, teils dadurch, dass die Flamme damit genau auf die Lötstelle geleitet werden kann, teils durch die energische Hitzeentwicklung, welche dasselbe hervorbringt. — Da das gewöhnliche Blasrohr mit einer Hand gehalten werden muss, manche Arbeiten aber die freie Bewegung beider Hände sehr wünschenswert und oft notwendig machen, so wird das Blasrohr sehr zweckmässig an einem Gestelle verschiebbar und feststellbar angebracht und mit einem Kautschukrohre und Mundstücke versehen, das der Arbeiter zwischen die Lippen nimmt. — Mitunter stattet man ein solches Blasrohr mit einem elastischen Luftbehälter aus, um eine konstante Ausströmung zu sichern¹). Auch mit kleinen Füssblasbälgen etc. können sie in Verbindung gebracht werden. Dies geschieht namentlich, wenn man Leuchtgas mit Luft vermischt zum Löten benutzen will ²). — Eine Benutzung des Lötrohres in grossem Maasstabe findet in den Eisenbahnreparaturwerkstätten und ähnlichen Anstalten zum Anstückeln (Anschuhen) der Siederöhren statt. Gewöhnlich wird dann die Stichflamme dadurch erzeugt, dass man einen starken Gebläse-Luftstrom durch glühende Koks treibt, der sich in einem kleinen, runden, etwa 250 mm weiten Ofen auf einem Koste befindet und in der aus Ziegeln gebildeten Wand eine konische Düse (mit der engen Öffnung nach aussen) anbringt, durch welche die Stichflamme austritt, um sodann das zu lötende, senkrecht vorgehaltene Rohr zu treffen³). — In sehr vielen Fällen wird beim Hartlöten die Erwärmung mit besonderen Lötlampen⁴) oder in einem offenen Holzkohlen- oder Koksfeuer vorgenommen, das in der Schmiedesse oder einem kleinen Blechofen angemacht ist und auf oder in welches das Arbeitsstück gelegt wird. — Übrigens leisten auch beim Hartlöten Lötkolben gute Dienste. So werden z. B. die Enden der Bandsägen dadurch zusammengelötet, dass man sie abgeschrägt übereinander-gelegt, mit Silberschlaglot und Borax bestreut, oder mit Messingdraht aus Hartlot umwickelt, zwischen das Maul einer schweren Zange bringt, das genügend (rotglühend) im Feuer erhitzt ist.

Ein neues Lötverfahren beruht wie das Schweissen auf der Anwendung des elektrischen Lichtbogens, indem man das Arbeitsstück mit dem negativen Pole und einen Kohlenstift mit dem positiven Pole einer genügend starken Elektrizitätsquelle verbindet und den Stift so nahe an das Arbeitsstück bringt, dass ein Lichtbogen entsteht, den man nun wie die Stichflamme eines Lötrohres wirken lässt (S. 437).

Während der Lötung müssen die zusammen zu lötenden Teile sich in derjenigen Lage befinden und erhalten, welche sie nach dem Löten besitzen sollen. Entweder werden zu diesem Zwecke die Teile mit der Hand zusammengehalten (z. B. beim Weichlöten an Blecharbeiten) oder durch Zangen, oder durch ihre Gestaltung (z. B. beim Zusammenlöten zweier Bohrenden wird das eine etwras erweitert und das andere in diese Erweiterung eingeklemmt) oder durch eine Verbindung vermittelst umgewickelten Drahtes (Bindedraht). Mitunter werden selbst die einzelnen Teile vorher durch Nieten und Schrauben an einander befestigt.

Um das Lot bequem und in richtiger Menge an die Lötstelle bringen zu können, wird dasselbe (wenn es nicht mit dem Lötkolben aufgenommen und transportiert wird) immer in kleinen Stücken aufbewahrt, welche man dadurch herstellt, dass man Lot in Blech auswalzt oder indem man es granuliert. Die erste Methode wird namentlich für Weichlot, Kupfer und Gold- und Silberschlaglot angewendet; die kleinen Blechschnitzel heissen Paillen (Paillons). Granuliert wird das gewöhnliche, viel gebrauchte Schlaglot, indem man die geschmolzene Legierung langsam in Wasser giesst, das mit einem Beiserbesen in Bewegung gesetzt wird, oder indem man gegen einen dünnen breiten Strahl Dampf leitet. Durch Sieben werden dann die Körner sortiert. — In der kleinsten Form bringt man die Lotstücke als Feilspäne in Anwendung. Zum Zwecke des Aufbringens wird dann das Lot oft mit Boraxpulver und Wasser zu einem Brei angerührt und auf die Lötstelle gestrichen. Für die kleinen Arbeiten an Gold- und Silbersachen wird Borax auf einer matten Glasplatte mit Wasser gerieben und das Lot, mit diesem dünnen Brei durch Umwenden darin behaftet, auf die Lötstelle gelegt.

Über die Wahl des Lotes mögen folgende Andeutungen genügen. Man benutzt in der Begel zum Löten von Eisen mit Eisen oder Stahl: Kupfer, strengflüssiges Messinglot, bei feinen Gegenständen Silberlot, 12lötiges Silber.

Kupfer mit Kupfer wird gewöhnlich mit strengflüssigem Messinglot, seltener mit einer Legierung von 5 T. Kupfer mit 1 T. Blei (welche beinahe die Kupferfarbe besitzt) gelötet. — Kupfer mit Messing, Messing mit Messing und mit Eisen lötet man mit Schlaglot. — Zum Löten von Silber- und Goldarbeiten nimmt man Silber- und Goldschlaglot von verschiedener Zusammensetzung, je nach der Legierung, die gelötet werden soll und mit Bücksicht darauf, dass bereits gelötete Gegenstände zum zweitenmale (zum Nachlöten bei Beparaturen etc.) leichtflüssigeres Lot verlangen, als nicht gelötete. — Zum Löten von Aluminium *) ist ein Lot vorgeschlagen aus 5 T. Kadmium, 20 T. Zink, und 30 T. Zinn. Ausserdem benutzt man Chlorsilber mit Weingeist befeuchtet und den elektrischen Lötkolben.

B. Leimen (Coller, Glueing).

Die Verbindung durch Leim bei Holzarbeiten hat mit dem Löten der Metalle insofern eine grosse Verwandtschaft, als beim Leimen auch eine flüssige Substanz zwischen die zu verbindenden Teile gebracht wird, zum Teil in die Holzporen einzieht, sodann durch Austrocknen erhärtet und die Holzteile mit der, dem Leime eigentümlichen Festigkeit verbindet.

Der Leim (Tischlerleim, Colle, Glue) ist eine unreine, getrocknete, tierische Gallerte, welche aus den Haut-Abfällen der Gerbereien, aus Knochen

i) Dinglers Jouru. 284, 144, 288; 296, 192.

u. s. w. dargestellt wird, in kaltem Wasser zu einer elastischen Masse aufquillt und sich in warmem Wasser zu einer Flüssigkeit mit grosser Klebkraft auflöst. Zur Gewinnung der zum Leimen brauchbaren Flüssigkeit wird der Leim so lange in kaltes Wasser gelegt, bis derselbe vollständig aufgequollen ist, wozu 12 bis 24 Stunden, je nach der Dicke der Stücke, oft auch nur einige Stunden erforderlich sind. — Während dieses Aufquellens nimmt der Leim, je nach seiner Trockenheit und Reinheit, das vier- bis sechzehnfache seines Gewichtes Wasser auf und bildet damit eine Gallerte, welche erwärmt ohne weiteres die gewünschte Lösung giebt. Die Erwärmung geschieht in demselben Gefässe (Leimtiegel, Leimtopf), aus dem die Lösung verbraucht wird, in der Art, dass man diesen Tiegel auf glühende Kohlen oder in kochendes Wasser stellt. Da die Güte des Leimes wesentlich leidet, wenn derselbe über 100° erhitzt wird, so ist wegen der Sicherheit gegen Überhitzung die Erwärmung im Dampfoder Wasserbade allen anderen Methoden vorzuziehen, muss die Leimlösung auf einer Temperatur von mindestens 50° erhalten werden, was auch am zweckmässigsten dadurch geschieht, dass man den Leimtiegel in heisses Wasser stellt. Aus diesem Grunde erscheinen diejenigen Leimtöpfe als die geeignetsten, welche aus zwei gusseisernen Gefässen bestehen: dem Leimbehälter und dem Wasserbehälter. Der letztere hat oben in der Decke eine runde Öffnung, durch welche das erstere Gefäss eingehängt wird. Die Erwärmung des Wassers im äusseren Gefässe zum Kochen verursacht zunächst das Schmelzen der Gallerte in dem eingehängten Gefässe und nachher ein langdauerndes Warmhalten des Leimes, namentlich wenn die Gefässwände recht dick sind. Zur Vermeidung des Röstens wird der Leimbehälter verzinnt oder verzinkt.

Beim Gebrauch

Zum Aufträgen des Leimes auf die Verbindungsflächen bedient man sich eines Borstenpinsels (Leimpinsel). Hierbei muss mit solcher Behändigkeit verfahren werden, dass der Leim bis zum Zusammenpressen der Arbeitsstücke gehörig flüssig bleibt, damit infolge des dann stattfindenden Austretens des überflüssigen Leimes die Leimfuge recht dünn ausfällt, was als ein Zeichen guter Leimung zu betrachten ist.

Das Anpressen der Holzteile aneinander wird mit Hilfe der S. 51 erörterten Leimzwingen, Leimknechte, Pressen etc. vorgenommen und zwar entweder in der Weise, dass diese Werkzeuge direkt auf die Holzteile gesetzt werden, oder indem man noch hölzerne Zwischenstücke (Z ulagen, Cale, Caul) unterlegt, welche entweder das Abgleiten und Eindrücken der Presswerkzeuge verhindern oder den Druck gleichmässig über grössere, ebene oder krumme Flächen verteilen sollen. Das letztere ist z. B. erforderlich beim Aufleimen der Furniere auf das Blindholz (Bätis, Ground), Furnieren (Plaquer, Veneer) grösserer Arbeitsstücke (Tischplatten etc.), das erstere beim Furnieren gekehlter Leisten, runder Säulen u. s. w. Als ein sehr zweckmässiges Pressmittel ist noch das Umwickeln mit Gurten zu erwähnen, was namentlich bei geschweiften Arbeiten vortreffliche Verwendung findet. — Für besondere Formen giebt man auch den Leimzwingen passende Einrichtungen. So eignet sich zum Anpressen von Ecken, wie sie bei Bilderrahmen etc. Vorkommen, die in Fig. 409 skizzierte Gehrungszwinge, welche aus den zwei bei C scharnierartig verbundenen Teilen A, B besteht und durch ein Exzenter b kräftigst geschlossen wird, das in einem an A festen Bügel d sitzt und durch den Griff e Drehung erhält. — Nach dem Anpressen bleiben die Arbeitsstücke so lange zwischen den Pressen, bis der Leim fest eingetrocknet und hart geworden ist. — Beim Aufstreichen des Leimes soll ein Teil desselben in die Poren einziehen, um eine feste Verbindung mit dem Holze zu vermitteln und ein anderer grösserer Teil auf der Oberfläche liegen bleiben. Sehr poröse Hölzer saugen daher oft unnötig viel, sehr dichte Hölzer zu wenig ein. Aus dem Grunde werden die ersteren (namentlich wenn Hirnholz geleimt wird) oft durch Verstopfung der Poren, letztere durch Erzeugung einer rauhen Leimfläche vorbereitet. Zur Verstopfung der Poren bedient man sich eines Leimwassers, welches mitunter durch Einmischen von Kreide etwas dickflüssig gemacht und nach Bedürfnis aufgetragen wird. Die Rauhigkeit der Oberflächen, die übrigens allgemein zum guten Haften des Leimes wesentlich beiträgt und daher auch vielfältig auf weichem Holze augewendet wird, bringt der Arbeiter mit dem Zahnhobel S. 262 hervor.

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Fig. 409.

In Bezug auf die Festigkeit der Leimung ist zu bemerken, dass dieselbe nicht nur bei den einzelnen Holzarten, sondern auch nach der Fasernlage verschieden ist, d. h. grösser, wenn Hirnholz als wenn Langholz zusammengeleimt ist. Karmarsch teilt mit¹), dass die zum Zerreissen erforderliche mittlere Kraft auf 1 qmm und rechtwinklig gegen die Leimfläche beträgt:

Hirn an Hirn Aderholz an Aderholz

0,78 kg 0,79 „ 0,55 „ 0,24 „ 0,63 „

bei Rotbuchen 1,50 kg „ Weissbuchen 1,01    „

1,22 „ 1,05 „ 1,00 „

„ Eichen „ Tannen „ Ahorn

Ausserdem hängt die Bindekraft wesentlich ab von der Beschaffenheit des Leimes, also von den Leimsorten, von der Erhärtungsdauer, von der Ai't der Inanspruchnahme, Leimzubereitung u. dergl., wie folgende von Bauschinger veröffentlichte Untersuchungen²) beweisen:

Leimsorten Widerstand 1 nach 1 Tag gegen Ab- >

scherung j nach 3 Tagen 70 57 68 56 61 59 63 61 65 55 58 68 38 75 73 69 „ „    „

gegen Abreissen nach 5 Tagen

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 41 44 64 50 45 50 60 60 41 39 52 68 27 67 43 39 kg pr. qcm

19 22 17 20 20 28 20 22 23 29 26 34 14 23 36 37 „ ,,    „

Mitunter ist es wünschenswert, den Leim gegen

Zur Erhöhung der Festigkeit sind mancherlei Zusätze zum Leime vorgeschlagen, namentlich pulverförmige Substanzen: Kreide (Kreideleim) zum Leimen von Metall in Holz an eingelegter Arbeit: Schwerspat, Bleiweiss, Zinkweiss (russischer Leim). — Um das Erwärmen des Leimes zum Zwecke des Flüssigmachens zu umgehen, hat man flüssigen Leim durch eine Oxydation des gewöhnlichen Leimes mittelst Erwärmung mit Salpetersäure (100 T. trockener Leim, 100 — 150 T. Wasser mit 12—16 T. Salpetersäure von 1,32 spez. Gewichte) hervorgebracht, der sich jedoch wegen seiner geringen Bindekraft nicht allgemein eingeführt hat,

Aufnahme von Wasser zu schützen. Allgemein wird dies durch einen Zusatz von Leinölfirnis erreicht, der in den heissen Leim eingerührt wird. Durch Kochen von 1 T. Leim mit 4 T. Wasser und 1 T. Leinölfirnis erhält man einen dicken Leim, der heiss aufgetragen sich vorzüglich zum Dichten von Fugen etc. eignet. — Eine wasserabhaltende, dichte und feste Verbindung erhält man vermittelst einer Auflösung von Schellack in Spiritus, welche wie Leim

!) Karmarsch-Hartig, Techn., Bd. I S. 754. — 2) Bayer. Iüd.- u. Gew.-Bl. 1884 S. 1.

auf die erwärmten Holzteile aufgetragen wird. Letztere sind dann, mit einem zwischengelegten Stücke Gaze oder alter lockerer Leinwand, scharf zusammenzupressen. — Auch eine Auflösung von 1 T. Kautschuk in 20—25 T. Theeröl mit und ohne Schellack wird zum Leimen benutzt und ist unter dem Namen Schiffleim, Marineleim beim Schiffbau in Anwendung. — Ein geringer Zusatz von doppelchromsaurem Kali zu einer Leimlösung macht den Leim ebenfalls in Wasser unlöslich, weshalb man auch diese Mischung als wasserdichten Leim zu benutzen vorgeschlagen hat.

C. Kitten (Cimenter, Luter, Cementing).

Insofern hier nur die Kitte¹) (Gement, Lut, Cement) in Betracht kommen, welche Metall- und Holzteile verbinden und diejenigen ausgeschlossen werden, welche zu Dichtungen dienen, ist die Zahl derselben eine geringe und die Verwendung eine sehr beschränkte, weil die Festigkeit der Verkittung stets klein und unsicher ist.

Eisenteile werden mitunter durch Zusammenrosten verbunden, indem man dieselben vor dem Zusammenstecken mit Salmiakwasser, verdünnter Salzsäure, Kochsalzwasser etc. bestreicht. Auch verwendet man hierzu sehr zweckmässig eine Mischung von 1 T. Schwefel, 2 T. Salmiak und 16 T. Eisenpulver, welche zum Gebrauch mit Wasser zu einem Kitte angerührt wird, dem dann noch 20 T. Eisenpulver und einige Tropfen Schwefelsäure zugesetzt wird.

Wasserleitungsröhren verbindet man mit einem Kitte aus 12 T. römischem Zemente, 4 T. Bleiweiss, 1 T. Bleiglätte und ¹/ä T. Kolophonium, welche Mischung fein gepulvert und in der Wärme mit altem Leinöl zu einem Kitte angemacht wird. — Ein äusserst widerstandsfähiger Kitt, der selbst von Säuren nicht merklich angegriffen wird und grosse Härte schnell annimmt, wird durch Zusammenreiben von feinster Bleiglätte mit Glyzerin erhalten.

Vielfache Verwendung finden die sog. Harzkitte, z. B. zum Einkitten der Messer- und Gabel-Angeln in den Heften, zum Aufkitten auf die Kittscheibe der Drehbank, zum Einkitten metallener Teile in Holz, Stein u. s. w. In der Regel bestehen die Harzkitte aus einer Mischung von Kolophonium oder Pech mit Ziegelmehl, welche in geschmolzenem Zustande an gewendet wird. — Hierher gehören auch die Kitte, welche erhalten werden durch Auflösen von Schellack in Alkohol; von Kautschuk oder Gutta-Percha in Chloroform, Benzin oder Terpentinöl, und die sehr empfehlenswerte Mischung von 1 T. schwarzem Peche mit 1 T. Gutta-Percha. Diese Kitte eignen sich besonders zur Befestigung von Metall auf Holz, Leder auf Metall u. s. w.

III. Zwängverbindungen.

Wenn ein prismatischer Stab innerhalb seiner Elastizitätsgrenze mit einer gewissen Kraft in der Längenrichtung gespannt w⁷ird, so erleidet derselbe eine Verlängerung, die im allgemeinen der entstandenen Spannung proportional ist und nach Aufhebung der Spannung verschwindet. Der ausgedehnte Stab wird sich daher mit derselben Kraft zu verkürzen suchen (Schwinden, daher Sch w undverbi ndung) mit welcher seine Verlängerung bewirkt wurde und also auch mit derselben Kraft zwei Körper zusammenziehen, welche z. B. an ² 3 den beiden Enden des Stabes befestigt sind. — Ist nun ein solcher Stab so gebogen, dass er einen Teil eines Cylinders umfasst, während die beiden Enden unverrückbar festgehalten werden, so wird an der Berührungsstelle zwischen Stab und Cylinder eine radiale Pressung entstehen, deren Grösse auch von dem Winkel abhängt, der dem umspannten Bogen des Cylinders angehört. Werden endlich beide Enden des Stabes mit einander verbunden, so dass letzterer die Form eines kreisrunden Ringes erhält, so wird eine Spannung in der peripherischen Richtung Radialdrücke auf den Cylinder zur Folge haben, welche an jeder Stelle gleich sind und eine Reibung erzeugen, welche von dem Reibungskoeffizienten und der Spannung, also auch von der Verkürzung des Stabes abhängt.

Wie bedeutend diese Drücke werden können, ergiebt sich aus den Kräften, welche zur Verlängerung des Ringes aufgewendet werden müssen. Hat man z. B. einen Cylinder von 1000 mm Durchmesser und einen Ring von 999 mm Durchmesser, so ist der Ring um 3,14 mm zu verlängern. Nach der bekannten Formel

Ql

FE

worin X die Verlängerung, Q die spannende Kraft, 1 die Länge, F die Fläche des Querschnittes und E den Elastizitätsmodus bedeutet, wird, wenn z. B. F = 10.60 qmm und E = 20000 kg angenommen sein

3,14 =

also

Q. 3140 600.20000 Q = 12000 kg.

Ist p der radiale Druck auf 1 qmm, so findet die Beziehung statt

2 Q, = p Db,

wenn D der Reifdurchmesser und b die Breite der Auflagefläche ist, woraus hervorgeht

io

Nach dem vorstehenden Beispiel ist nun b = 60, D = 1000 und Q = 12000 kg, folglich

2.12000

1000.60

= 0,4 kg.

Der Gesamtdruck auf dem ganzen Umfange ist nun

N = p D n b,

also in dem vorliegenden Fall

N = 0,4.1000.3,14.60 = 75360 kg.

Es geht demnach hieraus hervor, dass man durch solche künstlich erzeugte Spannungen sehr feste Verbindungen (Zwän g verbin düngen) hervorzubringen vermag⁴).

Die Spannungen selbst können auf zwei verschiedene Arten hervorgerufen werden, entweder durch Erwärmung, oder durch gewaltsames Aufziehen in der Kälte.

Die Erwärmung bildet ein sehr oft verwendetes Mittel, um nach obigem Prinzip Cylinder auf Cylindern, Ringe auf Cylindern u. s. w. zu befestigen und wird namentlich gebraucht bei Schmiedeisen und Stahl. Da bei diesen Materialien die Verlängerungen (Schwundmaass) so zu bemessen sind, dass die

Durchmesservergrösserung bei Schmiedeisen etwa 1 bis 1,5, bei Stahl 0,6 bis 1 mm auf 1 m beträgt, also die durchschnittliche lineare Vergrösserung 0,1 °/o ist, so lässt sich daraus auch die Erwärmung ermitteln, bei welcher die entsprechende Dimensionsvergrösserung eintritt. — Bei einer Erwärmung bis 100° verlängert sich nämlich ein Stab aus Schmiedeisen oder Stahl von 1 m Länge um 1,2 mm, so dass der Ausdehnungskoeffizient (das Maass der Verlängerung bei einer Temperaturzunahme um 1°) etwa ^-5-J-^ö beträgt¹). Um demnach einen 1 m langen Stab um 1 mm zu verlängern, ist derselbe auf 85⁰ zu erwärmen. Bei dieser Erwärmung und Ausdehnung entsteht also die bleibende Spannung. Die Ausdehnung von 0,1 °/o genügt aber nicht, um einen Ring von 999 mm Durchmesser auf einen Cylinder von 1000 mm Durchmesser zu bringen, weil unvermeidliche Ungenauigkeiten und die oft absichtlich herbeigeführte Rauhigkeit an den Berührungsflächen, sowie namentlich die schnelle Abkühlung des aufzuschiebenden Ringes hier hinderlich ist. Deshalb wird die Ausdehnung auf das 2 bis 2^2 fache des Schrumpfmaasses, also in diesem Fall auf 2 bis 2,/ä mm gebracht, was einer Erwärmung auf 170 bis 215 Grad entspricht. Betrüge das Schwundmaass g oder peratureu 250 und 375 Grad (blaue Anlassfarbe S. 16) betragen. Da nun die Rotglühhitze bei etwa 525° liegt, so ist aus dem vorigen zu ersehen, dass die häufig bis zu dieser Wärme getriebene Erwärmung überflüssig ist. Wegen einer hierbei leicht eintretenden Überspannung (durch ein Zusammenschrumpfen unter das ursprüngliche Maass) werden Reifen etc. sogar oft gesprengt, weshalb also sogar die Rotglühwärme schädlich ist.

so würden die entsprechenden Tem-

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Mit Hilfe des Ausdehnungskoeffizienten a und der zu einer bestimmten Ausdehnung erforderlichen Temperatur t, lässt sich die Kraft P bestimmen, welche zu dieser Ausdehnung erforderlich wird, wenn der prismatische Körper einen Querschnitt von der Grösse F, die Länge von 1 m und einen Elastizitätsmodulus E besitzt, und zwar aus der Gleichung

P = a . t. F . E.

Nimmt man darnach z. B. die oben gebrauchten Werte F = 600 qmm, E = 20000 kg, a = 0,000012 und dann t = 85°/o, so wird

P = 12240 kg.

Aus der Vergleichung dieser durch die Wärme hervorgebrachten Kraft mit der oben berechneten Kraft Q erkennt man eine solche Übereinstimmung, dass man den Ausdehnungskoeffizienten der Zugkraft demjenigen der Wärme gleich nehmen kann, und dass es in Betreff des Erfolges gleichgültig ist, ob die Ausdehnung durch die Wärme oder eine besondere Zugkraft herbeigeführt wird.

Die Erwärmung der Metalle zu dem in Rede stehenden Zwecke geschieht entweder in offenen Herden oder in Glühöfen (S. 142) oder am zweckmässigsten über Flammen, die durch Verbrennen von Gas (Leuchtgas, Wasserstoffgas etc.) entstehen ²).

In Anwendung steht diese Methode namentlich zum Aufziehen der Radreifen auf die hölzernen Räder gewöhnlicher Fuhrwerke und auf die Räder der Eisenbahnwagen, und sodann zur Verbindung einzelner Maschinenteile u. s. w. Als Beispiel der letzteren Arten mag die auf S. 161 Fig. 203 und 204 erwähnte Verbindung des Hammergestelles R mit der Platte V durch die Ringe a angeführt werden. — Wenn man einen Hohlcylinder erwärmt und einen Teil A desselben, z. B. die Hälfte plötzlich in kaltes Wasser steckt, so zieht sich dieser

i' Mousson, Die Physik auf Grundlage der Erfahrungen. Zürich 1872 Bd. 2 S. 17. — 2) Heusinger, Handb., Bd. IV S. 236.

Teil je nach dem Abkühlungsgrade mehr oder weniger zusammen. Der noch heisse Teil B folgt aber dem Zusammenziehen, indem er zugleich gestaucht, also am inneren Durchmesser bleibend verkleinert wird. Wird darauf der Cy-linder wieder erwärmt und nun die Hälfte B abgekühlt, so folgt A diesem Zusammenziehen und verliert gleichfalls an Durchmesser. Durch Wiederholung * dieser Prozedur ist man imstande, Hohlcylinder- Durchmesser beliebig zu verkleinern, so dass man darin ein vorzügliches Mittel besitzt, zu weit gewordene Cylinder, Ringe etc. auf ein geringeres Maass zurückzubringen. Besonders oft wird dieses Verfahren benutzt, Radreifen (Tyres) für Eisenbahnfahrzeuge zu verkleinern, weshalb es hier Erwähnung verdient.

Da das Holz bei einer Temperatur, bis zu welcher die Reifen zum Zwecke des Aufziehens erwärmt werden müssen, bereits verkohlt und daher an der Berührungsfläche die zum Festhalten der Reifen erforderliche Festigkeit verliert, und da das Erwärmen überhaupt, also auch zum Aufbringen der Randbandagen auf eiserne Räder und dieser auf die Radachsen etc. umständlich ist, so werden neuerdings die Reifen etc. sehr oft kalt aufgezogen. Hierbei sind zwei Methoden zu unterscheiden. — Nach der einen, nur für dünne Reifen anwendbaren Methode wird der Reifen so weit gemacht, dass derselbe bequem über den Radkörper geschoben werden kann und dann durch ein umgelegtes Stahlband gestaucht also verkürzt¹). — Nach der zweiten Methode wird der Hohlkörper (Radnabe, Reifen etc.) auf die Unterlage (Achse, Radkranz etc.) gewaltsam mittelst Schrauben- oder hydraulicher Pressen (Räderpressen) aufgepresst⁵ 6). Um dieses Aufpressen zu ermöglichen, wird die Achse oder der Kranz auf 20 mm Länge um 1 mm konisch abgedreht und ein Druck von 40000 bis 60000 kg verlangt⁷). — Das oft notwendige Abziehen der Räder von den Achsen geschieht als umgekehrte Arbeit in ähnlicher Weise, wie das Aufziehen durch Erwärmen oder Pressen.

Dass die Verbindung der Fassdauben durch umgeschlagene, hölzerne oder eiserne Reifen (Aufschlagen, Auf setzen, Beschlagen), die mittelst Hämmer angetrieben werden, hierher gehört, bedarf nur der Andeutung.

IV. Formungs - Verbindungen.

Bei den im vorhergehenden näher erläuterten Verbindungsarten herrscht das Charakteristische vor, dass die zu verbindenden Teile mit den Verbindungsflächen an einander gelegt werden, ohne dass die letzteren eine weitere Ausbildung erfahren. Wenn nun zwar diese Verbindungsarten in einer grossen Zahl von Fällen ausreichen und wegen der einfachen Ausführung den Vorzug verdienen, so treten doch andererseits oft Umstände ein, unter welchen sie (die Schweissverbindung ausgenommen) nicht genügende Sicherheit und Festigkeit darbieten, namentlich gegen seitliche Verschiebung, weil das Verbindungsmittel (Lot, Leim, Kitt, Reibung) stets eine geringere Widerstandsfähigkeit besitzt, als das verbundene Material. Dann ist es erforderlich, ein innigeres Ineinandergreifen der einzelnen Teile anzuordnen, welches auch seitliche Verschiebungen verhindern kann. Indem dies durch besonders geformte Vorsprünge und Vertiefungen, durch Übereinanderbiegen u. dgl., also im allgemeinen durch bestimmte Formungen der zu verbindenden Teile erreicht wird, werden diese Verbindungen selbst zweckmässig Formungs-Verbindungen genannt.

29

In der Metallverarbeitung ist die Anwendung der Formungs-Verbindungen nur eine geringe, weil die Herstellung der Verbindungsteile sehr langwierig und kostspielig ist und weil die später zu erwähnenden Verbindungen durch Schrauben, Niete, Keile etc. einen vollständigen Ersatz dafür bieten. Sie beschränkt sich fast nur auf die durch Übereinanderbiegen (Falzen) gebildete Zusammenfügung und auf eine mitunter zur festen Vereinigung, öfters aber zu Prismenführungen verwendete Verbindung durch prismatische Stücke.

Bei Holzarbeiten dahingegen finden die Formungsverbindungen eine ausserordentlich häufige Anwendung, so dass sie als Holz Verbindungen von sehr grosser Bedeutung und Wichtigkeit sind.

A. Formungs Verbindungen bei Metallarbeiten.

Wie schon oben angedeutet, begreift man unter Falzen (Replier, Agrafer, Folding) eine Vereinigung zweier Metallteile durch Umbiegen und Übereinander-legen ihrer Ränder, wobei die so vereinigten Ränder den Falz (Repli, Agrafe, Folä) bilden. Da das hierbei erforderliche Umbiegen nur an dünnen Metallstücken vorgenommen werden kann, so beschränkt sich diese Verbindungsart auch nur auf Arbeiten aus Blech zur Herstellung von Gefässen, Röhren, zu Dachdeckungen, Wandbekleidungen etc. Entweder wird der Falz durch einmaliges Umbiegen der Ränder gebildet, so dass letztere hakenartigerscheinen und durch einfaches Finhaken und Andrücken verbunden werden (einfacher Falz, Fig. 410 A) oder durch zweimaliges Umbiegen in der Weise, dass das zweite Umbiegen mit den bereits eingehakten Rändern vorgenommen wird (doppelter Falz, Fig. 409 B). Die zweite gemeinschaftliche Biegung kann dabei entweder so weit vorgenommen werden, dass der Falz rippenförmig aufwärts steht (Fig. C), oder dass er glatt anliegt (Fig. B), wonach man den stehenden von dem liegenden doppelten Falze unterscheidet. Es ist leicht zu erkennen, dass der doppelte Falz nicht nur wegen der grösseren Berührungsflächen beider Teile eine dichtere Verbindung, sondern auch eine vollständige Sicherheit gegen das Aushaken darbietet. — Zu den Falzverbindungen ist sodann noch diejenige mit übergeschobenem Falzstreifen (Fig. D) zu zählen, wobei ein an beiden Rändern eingebogei^r Blechstreifen c die umgebogenen Ränder der Blechteile a und b klammerartig umfasst. Hierbei ist auch ein Aushaken nicht möglich, weshalb man von dieser Falzart bei Dachdeckungen, Anfertigung von Röhren etc. oft Gebrauch macht.

Das Umbiegen der Blechränder zum Zwecke des Falzens geschieht entweder mit Hilfe der S. 194 näher angegebenen Methoden und Vorrichtungen, oder einiger einfacher Werkzeuge, die besonders zum Falzen konstruiert a und namentlich von Dachdeckern gebraucht werden. Zu den letzteren gehört zunächst die Falz bohle, welche aus einer mit einem Winkeleisen beschlagenen Holzbohle besteht und zum Aufbiegen dient, das durch Hämmer bewerkstelligt wird. Besser eignet sich zu dem Zwecke ein mit einer Längsfurche versehenes Holzstück, das in der auf S. 149 durch Fig. 248 dargestellten Weise gebraucht wird. — Das Niederlegen und Andrücken erfolgt sodann teils mit Hilfe von Flachzangen mit sehr (bis 150 mm) breitem Maul (Falzzange,

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Fig. 410.

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Fig. 411.

Deckzange), teils unter Anwendung von Hämmern und eines eisernen Werkzeuges, welches, wie Fig. 411 zeigt, aus einer schaufelartigen Platte a und einem vierkantigen prismatischen AnssÄ^e b b besteht (Schalleisen, Scholleisen, De ck s chaufel). Die Schaufel a wird sodann als Biegkante und der Klotz b b zum Gegenhalten beim Zusammenklopfen gebraucht. —- Bei fabrikmässiger Herstellung von gefalzten Blechröhren etc. bedient man sich ausschliesslich der (Maschinen: Biegmaschinen (S. 196), Falzmaschinen (S. 194) und Zu-drü clunaschinen. — Diese letzteren bestehen dem Wesen nach aus einer Rolle, welche mit kräftigem Drucke über den Falz hinweggerollt wird, während die Röhre auf einem Dorne sitzt.

In sehr vielen Fällen werden die Falzfugen noch nachträglich durch Löten vollständig geschlossen, wodurch ausser der absoluten Dichtigkeit noch eine grössere Festigkeit erzielt wird.

B. Forinungsyerbiii(Iungen bei Holzarbeiten.

Die Holzverbindungen (Assemblages, Joints) lassen sich sämtlich auf drei Elemente zurückführen, welche sowohl durch Kombinierung, als auch schon durch geringe Abweichungen von der Grundform, eine grosse Mannigfaltigkeit an Formen zulassen.

Diese drei Grundformen sind das Blatt oder der Falz, der Zapfen und der Schwalbenschwanz.

Das Blatt (Platte) Fig. 412 A wird einfach dadurch gebildet, dass man die beiden zu verbindenden Teile a und b bis zur halben Dicke rechtwinklig absetzt.

Der Zapfen (Tenon, Tenon) Fig. 412 B besteht aus einem Prisma n von gewöhnlich rechteckigem Querschnitte, das an dem einen Stücke b sitzt und zur Verbindung in ein entsprechendes Loch m (Zapfenloch, Mortaise, Mortise) des zweiten Stückes a eintritt.

Der Schwalbenschwanz (Queue d’aronde, Q. d’hironde Dovetail) Fig. 412 C ist ein Prisma n von trapezförmigem Querschnitte, welches mit der schmalen Seite an dem Stücke b sitzt und zur Verbindung mit dem Stücke a ebenfalls in einen gleichgeformten Ausschnitte m eingebracht wird.

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Fig. 412

Unter der Voraussetzung, dass sich alle drei Verbindungsformelemente über die ganze Länge der Verbindungsstelle erstrecken, ist der Unterschied | derselben bezüglich des Festhaltens leicht zu erkennen. Bei dem Blatte wird die Bewegung der Teile a und b gegenseitig nur nach einer Rieh- J| tung verhindert, bei dem Zapfen nach zwei Rieh- (PlM tungen und bei dem Schwalbenschwanz nach drei Richtungen. — In betreff der Herstellung dieser drei verbindenden Teile ist nun leicht zu erkennen, dass das Blatt am leichtesten und der Schwalbenschwanz am schwierigsten zu erzeugen ist, und in Bezug auf die Anbringung, dass der Schwalbenschwanz seitwärts eingeschoben werden muss, während das Blatt und der Zapfen einfach aufgelegt oder eingesteckt werden können. — In Rücksicht auf diese eben erwähnten Punkte wird nun die eine oder andere dieser Formen, für einzelne Fälle oft in etwas veränderter Gestalt, sodann in Wiederholungen und Kombinationen zur Anwendung gebracht, wie folgende Zusammenstellung, welche die wichtigsten Holzverbindungen, mit Ausschluss der nicht hierher gehörenden Holzkonstruktionen, enthält, näher erläutern mag.

Da es sich stets nur darum handelt, Holzstücke zu verlängern oder zu verbreitern oder unter gewissen Winkeln zusammen zu fügen, so ist es zweckmässig, auch die Holzverbindungsformen für diese Fälle einzeln zusammen zu stellen.

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Fig. 418.

a) Verlängerungs-Verbindungen. Hierzu dienen folgende in Fig. 413 zusammengestellte Teile:

1. Das gerade Blatt oder die einfache Verplattung (Fig 413 A), Beide Hölzer a und b werden zur Hälfte rechtwinklig abgesetzt und aufeinander gelegt.

2. Das schräg eingeschnittene, gerade Blatt (Fig. 413 B). Stimmt mit 1. überein, bis auf die Abweichung, dass beide Teile a u. b schräg statt rechtwinklig abgesetzt sind, wodurch die Verschiebung nach zwei Seiten verhindert wird.

3.    Das schräge Blatt (Fig. 413 C). Hierbei liegen die Blattflächen c d so gegen die Achse geneigt, dass die Längenverschiebung erschwert wird.

4.    Das gerade Hakenblatt (Fig. 413 D). Wenn die Blätter der einfachen Verblattung an den Berührungsflächen ineinandergreifende, rechtwinklige Ansätze n,n erhalten, so entsteht das gerade Hakenblatt und eine Verbindung, welche der Längsbewegung noch kräftiger Widerstand leistet als 3.

5.    Das schräge Hakenblatt (Fig. 413 E) unterscheidet sich von dem vorhergehenden durch den schrägen Eingriff, infolgedessen bei dem Auseinanderziehen sich beide Teile rechtwinklig zur Zugrichtung nähern.

6.    Das schräg eingeschnittene, gerade Hakenblatt mit Keil (Fig. 413 F). Der hier zwischen die Haken eingeschlagene Keil k treibt beide Teile a und b so aneinander, dass eine sehr innige Verbindung entsteht, welche die Vorteile von 2. mit 4. vereinigt.

7.    Das schiefe Hakenblatt mit Keil (Fig. 413 G) ist eine Abweichung von 6.

8.    Der einfache Zapfen (Fig. 413 H). Das eine Stück b wird an beiden Seiten auf ein Drittel der Dicke abgesetzt, so dass der Zapfen n als das mittlere Drittel stehen bleibt, das zweite Stück a dahingegen in der Mitte um das mittlere Drittel ausgearbeit^f.

9.    Der Hakenzapfen oder einfache Hakenkamm (Fig. 413 J). Hierbei erhält der Zapfen noch einen hakenartigen Vorsprung n (ähnlich dem Hakenblatt unter 4.), um das Auseinanderziehen zu verhindern.

10. Der doppelte Hakenzapfen oder doppelte Flakenkamm (Fig. 413 K) unterscheidet sich von 9. dadurch, dass der Zapfen an beiden Seiten einen hakenartigen Vorsprung hat.

11.    Der Nutzapfen mit Keil oder der Teufelsschluss (Fig. 413 L). Diese Verbindungsform ist als eine Zusammensetzung des Hakenblattes mit Keil und eines Zapfens anzusehen, die in der Wirkung mit 6 übereinstimmt.

12.    Der Schwalbenschwanz (Fig. 413 M). Diese Form ist bereits oben mit Fig. 412 C erklärt.

13.    Der Schwalbenschwanz mit Brüstung oder der bedeckte Schwalbenschwanz. Diese Form hat den Zweck, auf der einen oberen Seite den Schwalbenschwanz unsichtbar zu machen; der letztere nimmt daher nur einen Teil der Höhe ein, während der andere obere Teil als Platte ausgebildet ist.

b) Verbreiterungs-Verbindungen. Unter Verbreiterung versteht man eine Zusammenfügung zweier oder mehrerer Hölzer, in der Weise, dass die Fasern parallel laufen und dass die Oberflächen ganz oder fast ganz in einer Fläche liegen, die eben oder gekrümmt sein kann. Bei dieser Verbindung ist oft ganz besonders auf das Schwinden und Quellen des Holzes (S. 42 etc.) Rücksicht zu nehmen, und danach die Wahl der Verbindungsform zu treffen.

Die Hauptverbindungsformen zu diesem Zwecke sind folgende:

14.    Die stumpfe Fuge. Hierbei werden die Bretter etc. an den Kanten genau gerade gehobelt (gefügt) und in der Regel durch Leim verbunden. In den Fällen jedoch, wo der Leim nicht anwendbar ist, z. B. im Freien oder wo die stumpf geleimte Fuge keine genügende Sicherheit darbietet, wendet man zur festen Vereinigung Dübel oder Zapfen an. — Dübel sind runde hölzerne Stifte, welche in gegenüberstehende Löcher der Bretter so eingeschlagen werden, dass sie in jedem Brette mit der halben Länge stecken. — Unter Zapfen (Clef) versteht man hier länglich vierkantige Holzstücke, welche wie die Dübel so in viereckige Löcher eingeschlagen werden, dass sie halb in dem einen und halb in dem andern Brette sitzen. Bohrt man dann quer durch die Bretter und Zapfen Löcher und füllt diese mit hölzernen Pflöcken aus, so entsteht die Verbindung mit gebohrten Zapfen (Assemblage ä clef).

15.    Die schräge Fuge oder Überfalzung. Unterscheidet sich von der stumpfen Fuge dadurch, dass die zusammenstossenden Kanten unter einem Winkel von 45° abgesetzt sind.

16.    Die Überfalzung. Diese Verbindung gleicht der einfachen Verblattung (S. 451, Fig. 412 A).

17.    Die Nut und Feder. Diese Verbindungsform (Assemblage ä rainure et languette, Groove and tongue-joint), die am häufigsten Verwendung findet, wird durch Fig. 412 B dargesfellt, indem sie aus einem massiven Prisma n (Feder, Languette, Tongue) an der Längskante des Stückes b und aus einem Hohlprisma m (Nut, Rainure, Groove) an der Kante des Stückes a besteht, welche beide genau zusammenpassen und ein Drittel der Holzdicke einnehmen. Bei der Verbindung mehrerer Bretter wird in der Regel jedes Brett auf der einen Kante genutet (Raine, Grooved) und auf der zweiten Kante gefedert (Languettö, Tongued). Da die mit dem Brette aus einem Stücke bestehende Feder eine so geringe Festigkeit besitzt, dass sie dem Werfen und Schwinden des Holzes selten den gehörigen Widerstand bieten kann, so ist es in den meisten Fällen geratener, die Dielen nur zu nuten und durch besonders angefertigte Federn, welche in die Nuten eiugeschoben werden, zu verbinden (eingelegte Feder, Languette rapportee), wodurch ausserdem der Vorteil entsteht, dass die ganze Breite der Bretter erhalten bleibt. Um die eingelegte Feder zugleich als Mittel gegen das Werfen zu gebrauchen, muss sie so eingeschlagen werden, dass ihre Fasern diejenigen der Dielen rechtwinklig kreuzen (Ein-schieber über Hirn, Hirnfeder).

c) Quer-, Eck- und Kreuzverbindungen. Als Mittel zu Querverbindungen sind aufzuführen:

18.    Die Hirnleisten. Diese bilden genutete Leisten, welche so auf die mit Federn versehenen Endkanten eines Brettes geschoben werden, dass die Verbindung das Ansehen einer Zapfenverbindung (Fig. 413 H), besitzt. Sie haben hauptsächlich den Zweck, das Werfen des Holzes zu vermeiden (S. 48).

19.    Die ein geschobenen Leisten. Hierunter begreift man Leisten, welche, wie die Hirnleisten, das Ziehen der Bretter verhindern sollen, aber quer über die Fläche laufen. Sie sind so geformt, wie der doppelte Haken (Fig. 413 K) und werden in ebensolche, in die Holzfläche eingearbeitete Nuten eingeschoben.

20.    Die Gratleisten. Diese dienen ebenfalls zur Verhinderung des Ziehens und unterscheiden sich von den eingeschobenen Leisten nur dadurch, dass das eingeschobene Stück die Form des Schwalbenschwanzes (Grat) hat (Fig. 413 M.)

Als Eck vervindüngen (Fig. 414) gelten solche, bei welchen die Hölzer mit ihren Enden rechtwinklig zusammengefügt werden, wobei dieselben entweder mit ihren grösseren Flächen in eine Ebene zu liegen kommen (z. B. bei flachen Rahmen), oder in zwei rechtwinklig aufeinander stehende Ebenen (z. B. bei Kisten, Schubladen u. dergl.). Zu ihrer Herstellung dienen namentlich folgende Formen:

21.    Die stumpfe Gehrung (Fig. 414 A). Mit Gehrung (Anglet, Onglet, Biais, Biaisement, Mitre, Mitre) bezeichnet man diejenige Verbindungsart, bei welcher die Teile unter einem halben rechten Winkel zusammentreten oder auch diesen Winkel selbst (S. 70). Bei der stumpfen Gehrung werden daher die Holzteile a und b nach diesem Winkel durchschnitten und mit den Schnittflächen cd zusammengeleimt oder gestiftet.

22.    Die einfache Aufblattung. Die hierauf beruhende Verbindung (Assemblage ä demi-bois, A. ä moi-bois, Hebating) ist der in Fig. 413 A angegebenen gleich, nur mit dem Unterschiede der Lage beider Teile, die hier rechtwinklig aneinander stossen.

23.    Die hakenförmige Überblattung oder die Eckverblattung mit Haken. Hierbei wird das eine Holzstück am Ende so hakenförmig ausgearbeitet, wie in Fig. 413 D das Stück a, und das zweite Stück in derselben Weise am Ende quer (wie das Stück b in der Längenrichtung).

24.    Die geschlitzte Ecke. Bei dieser Form bekommt das eine Holzstück am Ende einen oder mehrere Einschnitte (Schlitz, Enfourchement) wie m, das andere entsprechende einen oder mehrere Zapfen wie n Fig. 412 B, welche genau in die Schlitze passen.

25.    Die geschlitzte Ecke mit Gehrung. Des besseren Aussehens wegen werden die oben liegenden Teile oft auf Gehrung abgesetzt, wie Fig. 414 B zeigt, so dass ein Zapfen n und der dazu gehörende Schlitz als rechtwinklige Dreiecke erscheinen. — Bei gekehlten Arbeitsstücken ist dies Zusammen-schlitzen stets auf Gehrung auszuführen.

26.    Der abgesetzte Eckzapfen oder die verzapfte Ecke (Fig. 414C). Hierbei erhält das eine Stück a ein durchgehendes, viereckiges Loch und das zweite Stück b einen in dieses Loch passenden Zapfen n, der ringsum abgesetzt ist. Da hierbei der Zapfen von vier Seiten eingeschlossen ist und ausserdem der den Zapfen umgebende Rand cd (Abgesetzt, Brust, Achsel, Schulter, Brüstung, Arrasement, Shoulder) sich gegen das Stück a stützt, so bietet diese Eckverbindung eine grössere Sicherheit gegen das Ausbiegen als die Form 4 und 5. — Mitunter soll auf der Rückseite des Stückes a die Hirnfläche des

Zapfens n nicht sichtbar sein: dann wird der Zapfen kürzer gemacht und das Loch nicht ganz durchgearbeitet. — Wie eine Gehrung angebracht wird, wenn die Jnnenseiten profiliert sind, zeigt die Figur C. — Zu dieser Verbindungsform gehört auch diejenige, welche in Fig. 414 H dargestellt ist. Die Zapfen z, welche an dem Stücke b sitzen, gehen durch runde Löcher des Stückes a.

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Fig. 414.

Konzentrisch diesen Löchern ist der Rand des Teiles a konvex cylindrisch ausgeschnitten und mit diesen bogenförmigen Vorsprüngen in kongruente Vertiefungen an der Hirnseite des zweiten Teiles b eingelegt.

27.    Der abgesetzte Eckzapfen mit Keil. Diese Form unterscheidet sich von C nur dadurch, dass der Zapfen n über a hinausgeht (Fig. 414 D) und in dieser Verlängerung ein Loch zur Aufnahme eines Keiles erhält, der die Schulter scharf anzutreiben gestattet und die Bewegung nach allen Richtungen verhindert.

28.    Die Zinken (Queue d’aronde, Dove-tail). Die Zinke ist nichts weiter als ein Schwalbenschwanz, welcher wiederholt an den beiden zu verbindenden Teilen a und b so angearbeitet ist, wie Fig. 414 E zeigt. Man unterscheidet hierbei:

a)    Gewöhnliche Zinken (Fig. 414 E).

b)    Zinken mit Gehrungskante. Hierbei wird in der oberen Zinke eine Gehrung angebracht, wie bereits unter 5. näher erörtert ist.

c)    Gedeckte Zinken. Diese Zinken (Fig. 414 F) sind so ausgearbeitet, dass an dem einen Stücke b eine Platte c d stehen bleibt, welche hier die Zinkenenden des Stückes a überragt und somit verdeckt.

d)    Zinken auf Gehrung (Fig. 414 G). Bei dieser Verbindung ist die unter c) erwähnte Platte c an beiden Teilen a und b angebracht und zwar so, dass die beiden Deckplatten auf Gehrung zusammenstossen, wodurch die Verbindungskante mit der Ecke zusammenfällt. In Vereinigung mit den unter b genannten Gehrungskanten entsteht eine Zusammenfügung, an welcher die Zinken nirgends zu sehen sind, die aber langwierig in der Herstellung ist und daher nur bei den feineren Arbeiten Verwendung findet.

Die Kreuz verbind ungen können als Eckverbindungen angesehen werden, bei welchen entweder nur das eine Stück sich über die Ecke hinaus verlängert wie ein T oder bei welchen beide Verbindungsstücke kreuzweise —|— über- oder durcheinander gehen.

Ausserdem sind bei dieser Zusammenfügung zwei Fälle zu unterscheiden, je nachdem die zu verbindenden Teile ganz oder nahezu in einer Ebene liegen, wie z. B. bei einer Reisschiene, bei den Mittelquerstücken an Thürrahmen, an Fenstersprossen u. s. w. oder in 2 (reclit-)winklig aufeinander stehenden Ebenen, wie bei den Scheidewänden in Kästen.

Zur Herstellung der T-Verbindung in einer Ebene dienen am häufigsten folgende Formen:

29.    Die einfache Überplattung, wie bei 22.

30.    Der abgesetzte Zapfen, wie bei 26.

31.    Der Zapfen mit Keil, wie bei 27.

Das Anbringen der Gehrung in dem Fall, wo die Kanten profiliert (mit einem Hobel versehen) sind, zeigt Fig. 414 C.

32.    Der Schwalbenschwanz. Dieser kann in zweierlei Weise zur Anwendung kommen. Nach der einen Art wird das Querstück b (Fig. 414 J) so eingeschoben wie bei einem Gratleisten und nach der zweiten mit einem schwalbenschwanzförmigen Blatte n in eine gleiche Vertiefung des Stückes a gelegt. Der eiugeschobene Schwalbenschwanz (Fig. 414 J u. K) giebt, je nachdem er unten oder oben eingeschoben wird, d. h. je nachdem die Brüstung oben oder unten zu liegen kommt, dem Stücke b entweder den Querschnitt J oder den Querschnitt K.

Bei der Zusammenfügung nach der T-Form in zwei rechtwinklig aufeinander stehenden Ebenen stösst das eine Stück stets mit der Hirnfläche gegen das zweite. Aus diesem Grunde heisst sie auch die Verbindung über Hirn.

Zur Hervorbringung dieser Verbindungen sind folgende Formen am häufigsten in Gebrauch:

33.    Die Nut und Feder. Hierbei erhält das eine Stück eine quer über die Fläche laufende Nut und das zweite am Hirnende eine in die Nut einpassende Feder, so dass Fig. 412 B auch diese Verbindung vergegenwärtigt.

34.    Die dreieckige Nut. Diese Form unterscheidet sich von 33 nur dadurch, dass in dem einen Teile statt der viereckigen Nut eine dreieckige Furche und an dem zweiten Teile statt der Feder eine doppelte (keilförmige) Abschrägung vorhanden ist.

35.    Der Zapfen. Diese Form stimmt vollständig mit dem abgesetzten Zapfen 26 (Fig. 414 C) überein, nur dass gewöhnlich an dem einen Stücke b mehrere Zapfen, und dem Querstücke a ebensoviel Zapfenlöcher angebracht werden müssen.

36.    Der Grat. Das eine aufrechtstehende Stück a erhält, wie Fig. 414J verdeutlicht, über die Fläche quer hinlaufend einen eingeschnittenen Grat m, das zweite einen angestoss enen Grat n (Fig. 414 K), welcher in die erstere eingeschoben wird. Da diese Verbindung auf den Grat die sicherste bei den Querverbindungen ist, so wird sie in allen Fällen verwendet, wo es auf Sicherheit und Festigkeit ankommt.

Bei den eigentlichen Kreuzverbindungen für Sprossen- und Rahmenwerk findet die Zusammenfügung gewöhnlich durch folgende Formen statt:

37.    Die Überblattung. Jedes Stück wird auf der Vereinigungsstelle in der halben Dicke mit einem Einschnitte versehen, dessen Breite gleich ist der Breite des zweiten Teiles.

38.    Die Überkämmung. Diese Form ist von der vorhergehenden 37 dadurch verschieden, dass in jedem Teile, wie Fig. 414 M zeigt, statt eines viereckigen Ausschnittes zwei dreieckige r und s eingearbeitet werden.

39.    Die Verzapfung (Fig. 414 N). Hierbei geht das eine Stück a als Ganzes durch, während das zweite Stück b in zwei Teile zerschnitten wird, wovon jedes mit einem Zapfen n, dessen Länge gleich der halben Breite des Stückes a ist, in das letztere seitwärts eintritt.

Die Kreuzverbindungen zur Bildung von Scheidewänden werden in der Regel ebenfalls so hergestellt, dass eine Wand ununterbrochen durchläuft und die Querwände damit verbunden werden durch:

40.    die Verzapfung, wie bei 39,

41.    die Nut, wie bei 34 und

42.    den Schwalbenschwanz, wie bei 36.

Im allgemeinen ist zu den Holzverbindungen noch zu bemerken, dass dieselben sehr oft zu einer festeren Vereinigung gebracht werden, indem man sie an den Berührungsflächen zugleich verleimt, oder indem man Nägel durchschlägt, Schrauben einbohrt, Dibbel einsteckt u. s. w.

Die häufige Anwendung dieser Zusammenfügungen, und der Grund, dass einige hierzu verwendete Formungen mit den einfachen Werkzeugen (Meissei, Säge, Hobel) sich nur langwierig herstellen lassen, hat die Ausbildung besonderer Werkzeuge und Spezialmaschinen verursacht, welche in Kürze hier angegeben werden mögen.

Es genügt dabei ebenfalls die Berücksichtigung der Grundformen Falz, Zapfen nebst Nut und Schwalben sch wan z.

Ist der Falz kurz (Blatt), z. B. bei der Längen Verbindung 8 S. 452, so wird er durch die Säge hergestellt, welche einmal parallel und dann quer gegen die Fasern auf die verlangte Tiefe einschneidet. — Lange Falze zur Vereinigung von Brettern in der Breite jedoch müssen gehobelt werden, wozu man sich des Falzhobels S. 259 ohne und mit Vorschneider bedient, je nachdem Langholz oder Querholz zu bearbeiten ist.

Die Herstellung der Zapfen und der Zapfenlöcher oder Nuten ist auch verschieden, je nachdem diese Formungen geringere und grössere Dimensionen haben. — Die eigentlichen Zapfen werden entweder mit einer Handsäge, wie das Blatt oder auch oft mittelst Kreissägen und Fräsen erzeugt. Die Kreissägen sind dann zweckmässig folgendermaassen angeordnet. Zwei Kreissägen sitzen auf einer vertikalen Welle um die Dicke des Zapfens von einander entfernt : sie schneiden das Holz an der Hirnseite um die Länge des Zapfens ein. Sodann sind noch zwei Kreissägen auf zwrei horizontalen Wellen vorhanden: diese schneiden das Holz auf beiden Seiten quer bis zum Zapfen ein, wodurch die prismatischen Eckstücke herausfallen. — Die Fräsen werden auf zweierlei Weise in Anwendung gebracht. Einmal so wie bereits S. 320 bei der Zapfen-schneidmaschine beschrieben. Zweitens findet man oft zwei Fräsköpfe auf zwei horizontalen Wellen, zwischen welchen das Holzstück durchgeschoben wird¹). — Die Zapfenlöcher werden entweder ausgestemmt mit dem Stemmzeug S. 250 oder der Stemmaschine S. 276 oder ausgebohrt mit der Holzlanglochbohrmaschine S. 323.

Zur Hervorbringung der Nut und Feder (Spund) bedient man sich der Nutfeder- oder Spundhobel S. 261 und ausserdem, bei Grossbetrieb, der Nut-und Federmaschinen²), welche Kreissägen oder Fräsen als arbeitende Werkzeuge haben. — Bei Anwendung dieser Werkzeuge zum Nuten sind folgende Methoden üblich. — 1. Die Kreissäge steckt schief auf der Achse³). In diesem Fall erhält das an der Kreissäge entlang geführte Arbeitsstück eine Nut, deren Breite gleich ist dem Abstande der beiden äusseren Sägekanten,

!) Exner, Werkzeuge etc. — Richards, Wood-working machines, S. 259. — 2) Hütte. 1863 Taf. 35. — Publ. iud. Bd. 20 S. 526. — Dinglers Jouru., 174, 249 u. 330. — 3) Wiebe, Skizzenb., 1872 Heft 83 Bl. 5. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1857 S. 163; 1867 S. 734.

welcher durch die Projektion gemessen werden kann. Damit die Tiefe des Einschnittes überall gleich wird, muss die Säge je nach dem Grade der Schiefstellung mehr oder weniger elliptisch sein. — 2. Die Kreissäge besitzt an dem Rande eine Dicke, welche gleich der Nutbreite ist. — 3. Statt der Säge wendet man eine Fräse von der Form B, Fig. 344, S. 314 oder einen Fräskopf mit entsprechend schmalen Messern an. In diesen drei Fällen ist es bequem, das arbeitende Werkzeug, das sich mit 1000 bis 2000 Umdrehungen in der Minute bewegt, auf eine vertikale Spindel zu stecken, also zum Betriebe eine Fräsmaschine Fig. 345 u. dgl. zu benutzen. — 4. Beim Nuten auf Querholz, z. B. zum Einschieben von Leisten S. 454 und in dem Fall 33 S. 456 auf Eisenbahnschwellen u. s. w., sowie auf fladerigem Holze S. 37 würden die eben genannten Werkzeuge die Seitenflächen der Nut nicht sauber genug abarbeiten. Daher ist hier eine Anordnung sehr empfehlenswert, welche in zwei Kreissägen besteht, die um die Nutbreite von einander auf einer Welle sitzen und einen Fräskopf mit Messern zwischen sich haben. — Da die Herstellung der Federn auf die Bildung zweier Halbnuten, die an den Seiten der Federn liegen, zurückgeführt werden kann, so ist leicht zu erkennen, dass die eben genannten Werkzeuge zum Nuten, auch zum Federn zu verwenden sind. — Desgleichen dienen sie in allen Fällen, wo mehrere Nuten und Federn auf einmal hergestellt werden sollen, indem man eine grössere Zahl 3 bis 6 derselben auf einer Welle neben einander anbringt. Dadurch ist auch zugleich die Möglichkeit geboten, eine grössere Anzahl Bretter gleichzeitig zu spunden.

Grössere Schwierigkeit in der Erzeugung bietet der Schwalbenschwanz und seine Variationen (Grat, Zinke) wegen der schief gestellten Flächen. Der einfache Schwalbenschwanz (Fig. 412C, also auch die ordinäre Zinke kann zwar leicht hergestellt werden durch zwei schräg liegende Sägeschnitte und Abtrennen des Holzprismas durch Ausstemmen oder Aussägen mit einer Stichsäge, allein diese Arbeit ist da, wo es sich um die Anfertigung einer grossen Anzahl dieser Verbindungsform handelt, z. B in Kistenfabriken, viel zu langwierig. Hier wendet man daher Maschinen (Zinkenschneidmaschinen¹), Dove-tailing machine) an, welche in zwei verschiedenen Systemen konstruiert sind, je nachdem die Fräse oder die Säge als arbeitendes Werkzeug angewendet wird. Bei der Zinkenfräsmaschine ist das Werkzeug verschieden, je nachdem die Zinkenschlitze oder die Zinkenzapfen erzeugt werden sollen. Zu den Zinkenschlitzen hat die Fräse die Gestalt eines abgestumpften Kegels mit Messern, welche nach dem Prinzip der Langlochbohrer Fig. 350 D und F S. 323 konstruiert sind. Zu den Zinkenzapfen dahingegen haben die nach demselben Prinzip gebildeten Fräsen eine cylindrische Gestalt. Die Zinkenschlitze werden nun einfach dadurch erzeugt, dass eine Reihe Kegelfräsen, welche sich in schneller Rotation befinden, an der Brettkante niedergeht. Zur Herstellung der Zinkenzapfen wird desgleichen eine Reihe rotierender Cylinderfräsen senkrecht niedergelassen, denen man das auszufräsende Brett zweimal unter einer Neigung darbietet, wrelche den Winkeln der Fräsezapfen entspricht, z. B. unter 60 und 120°, oder unter 45 und 135° gegen die Bewegungsrichtung der Fräsen, wenn dieser Winkel 60 oder 45° beträgt.

Die Zinken s c h n ei d maschinell des zweiten Systems besitzen als Werkzeug eine eigentümliche Säge, eine Kombination einer Kreissäge mit einer

l) Exner, Werkzeuge etc. — Richards, Wood-working machines S. 268. — Wiebe,

Prakt. Masch.-

1870 Heft 68. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1867, 369; 387.

Skizzenb.

Konstr. 1869 S. 104; 1870 S. 204; 1876 S. 190; 1880 S. 20. — Dinglers Journ. 175, 3; 188, 13; 187. 185; 188, 169; 198, 177; 214. 174; 228, 213; 281, 205; 235, 337; 239, 264; 267, 435; 277, 313.

Cylindersäge, S. 303, wovon die Kreissäge die Einschnitte und die Cylindersäge die Querschnitte macht, so dass das Holzstück als Ganzes herausfällt.

Die aus den Segmenten gebildete Kreissäge ist zunächst zur Hälfte exzentrisch gezahnt und zwar so, dass die Zahnlinie an einem Ende um 10 bis 15 mm weiter von der Drehachse absteht als an dem anderen Ende. An diese Säge schliesst sich nun an der Stelle der grössten Entfernung von dem Drehpunkte eine Cylindersäge an, welche durch Umbiegen des Randes der Kreissäge in die Cylinderfläche gebildet ist und die zweite Hälfte des Sägeblattes einnimmt. Der erste halbe Umgang der Säge erzeugt daher den Einschnitt und der zweite den Querschnitt. In der Regel arbeiten nun zwei solche Sägen zusammen. In diesem Fall sitzen sie auf zwei Wellen, welche in der Horizontalebene so gegen einander geneigt sind, dass die Sägen unter demselben Winkel gegen einander stehen, unter welchem die Seiten der Zinkenschlitze konvergieren. Auf den zugekehrten Flächen sind die Sägen sodann als flache Kegelräder gezahnt und mit einander in Eingriff gebracht. — Neuerdings hat man nach demselben Prinzip Handsägen zum Ausschneiden der Zinken konstruiert (Dovetail saw).

Der Grathobel S. 262 dient sodann zur

Sind die schwalbenschwanzförmigen Nuten lang wie beim Grat (20 S. 454 oder 36 S. 456), so werden sie seltener mit Maschinen, gewöhnlich mit der Hand hergestellt. Man gebraucht dazu die Gratsäge S. 283 zum Einschneiden der schrägen Seiten und den Grundhobel S. 262 zum Ausarbeiten des dazwischen stehenden Holzteiles.

Herstellung der schwalbenschwanzförmigen Feder.

¹

Dinglers Journ. 132, 112; 144, 123. — 2) Mitt. d. Hami. Gew.-Ver. 1854 S. 30. — Muspratt-Kerl, Chemie: Leuchtstoffe. — 3) Heusinger v. Waldegg, Handbuch, Bd. IV S. 289. — Organ für Eisenbahnw. 1866 S. 112; 1873 S. 94 u. 203. — i) Dinglers Journ. 2S5, 72; 286, 215.

²

Lehner, Kitte und Klebmittel. 4. Aufl. Wien 1892. — Jeep, Kitt- und Klebe

³

mittel. Weimar 1895.

⁴

Petzoldt, Fabrikat, v. Eisenbahnmat. S. 146. — Heusinger, Handb., Bd. II S. 64; Bd. IY S. 231. — Organ 1865 S. 165.

⁵

Polyt. Zentr. 1873 S. 1072. — 2) Heusiuger, Handb., Bd. II S. 73 u. 116; Bd. IV

⁶

S. 238. — 3) Hartig, Arbeitsverbr. d. Werkzeugmasch. S. 221.

⁷

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

V. Verbindung durch Nägel, Dibbel, Niete, Schrauben

und Keile.

Die Vereinigung zweier oder mehrerer Stücke zu einem Ganzen kann ferner mit Hilfe besonderer (dritter) Teile bewerkstelligt werden. Diese Verbindungsart ist um so wichtiger, als sie auch solche Zusammenfügungen, bei welchen eine Beweglichkeit oder wiederholt eine Trennung beabsichtigt wird, d. h. Gelenk- und lösbare Verbindungen, leicht auszuführen gestattet. Im allgemeinen wird sie dadurch hergestellt, dass man die zu verbindenden Stücke mit Löchern versieht und die verbindenden Teile so durch oder in diese Löcher steckt, dass sie zum Teil in dem einen, zum Teil in dem anderen Stücke sitzen. Die verbindenden Teile, welche Nägel, Niete, Schrauben oder Keile sind, sitzen dann in den Löchern entweder durch Reibung fest, oder sie halten dadurch die einzelnen Stücke zusammen, dass sie ausserhalb der Löcher Verdickungen (Köpfe, Tötes, Heads) erhalten.

A. Nageln (Clouer, Nailing).

Bei dieser Verbindungsart, welche nur bei Holz Anwendung finden kann, entweder um Holz mit Holz, oder Metall auf Holz zu befestigen, werden Nägel Clou, Nail) aus Metall (Eisen oder Messing, selten Kupfer oder Zink) oder Holz (Dibbel. Dübel, Dübbel, Döbel, Dippel, Cheville, Goujon, Gougeon, Dowel, Treenail. Trenail, Trennel S. 252) mehr oder weniger gewaltsam in das Holz eingetrieben.

Um dieses Eintreiben zu ermöglichen oder zu erleichtern und um die Gefahr des Spaltens zu vermeiden, werden Löcher in dem Holze vorgebohrt, die jedoch im Durchmesser stets kleiner sein müssen als die Nägel oder Dibbel, damit diese sich kräftig einkeilen. Für Metallnägel sind diese Löcher nur so weit, zu bohren, dass ihre Durchmesser etwa zwei Drittel, für Holznägel etwa fünf

Sechstel von der grössten Dicke der Nägel betragen. — Für kleinere Nägel aus Metall (Drahtstifte) werden oft entweder gar keine Löcher vorgebohrt, oder nur mit einem schmalen, scharfen, meisseiartigen Werkzeug die Fasern des Holzes quer abgestochen. — Beim Einschlagen feuchtet man gern die Nägel ein wenig an (indem man sie z. B. durch den Mund zieht), um das Gleiten zu begünstigen und ein geringes, das Festhalten beförderndes Rosten zu veranlassen. — Dibbel werden deshalb in Leimwasser getaucht.

Die verschiedenen Grössen der Holzverbindungen fordern natürlich eben so viel verschiedene Grössen der Nägel, so zwar dass die gewöhnliche Grösse etwa zwischen 230 mm Länge mit 9 mm Dicke und 10 mm Länge mit 1,5 mm Dicke liegt. Die gebräuchlichsten Grössen sind folgende:

1.    Schiffnägel, Mühlnägel, Sparrennägel 120 bis 300 mm lang und 10 bis 20 mm dick.

2.    Bodennägel, Fussbodennägel (Clous ä parquet, CI. ä plancher, Brads), 96 bis 110 mm lang und 4 bis 5 mm dick.

3.    Lattennägel (Clous ä lattes, Lath nails), 84 bis 99 mm lang und 3,5 bis 4,0 mm dick.

4.    Halbe Lattennägel, etwa 70 mm lang und 3,6 mm dick.

5.    Brettnägel, Dielennägel, Spund nägel, Verschlagnägel (Clous ä plancher, CI. ä madrier, Blank nails), 66 bis 70 mm lang und 3 mm dick.

mm lang und 3 mm dick, mm lang und 3 mm dick, mm lang und 2 bis 2,5 mm dick.

6.    Halbe Brettnägel, 50

7.    Schindelnägel, 50 bis 75

8.    Schlossnägel, 36 bis 42

9.    Halbe oder kleine Schlossnägel, Rahmennägel, 25 mm lang und 2 mm dick.

Die Köpfe der Nägel sind gewöhnlich aus 4 bis 8 flach liegenden Flächen gebildet (rundköpfig), mitunter aber mit zwei umgebogenen Lappen versehen, die in das Holz eingetrieben Averden (gescherte Nägel). Auch halbrunde und cylindrische Köpfe kommen vor. — Der Querschnitt des Schaftes ist in der Regel quadratisch, oft auch rund; im ersten Fall werden die Nägel aus Nageleisen, S. 206, im zweiten Fall aus Rundeisen geschmiedet (geschmiedete Nägel) oder kalt mit Maschinen aus Blech geschnitten (geschnittene Nägel oder aus quadratischen oder rundem Drahte hergestellt (Drahtstifte, Drahtnägel, Clous d’epingle, Pointes de Paris, Wire tacks).

Da es wichtig ist, die Gewichte der Nägel mit ihren Dimensionen zu Avissen, so mag dazu folgende Tabelle angereiht Averden.

Zahl der Nägel auf 20 kg

Länge

Rundköpfige

250

230 mm

Dicke 9 mm

375

500

195

165

1000

2000

3000

4000

6000

12000

16000

27000

56000

70000

130

100

80

60

50

40

30

22

15

10

>>

55

55

55

55

55

7 „ 6 „ 5 „ 4 „ 4 „ 3,5 „

Länge 220 mm 190    „

170    „

Gescherte

Dicke

mm

135

100

80

70

JJ

2.5    „ 2,0 „ 2,0 „

1.5    „ 1,5 „

Die cylindrischen Nägel gestatten wegen ihrer einfachen Gestalt die Bestimmung des Gewichtes für eine bestimmte Anzahl Nägel oder die Bestimmung der Anzahl Nägel auf ein bestimmtes Gewicht nach einer einfachen Formel. Ist nämlich P das Gewicht für 1000 eiserne Nägel, d der Durchmesser und 1 die Länge eines Nagels in Millimetern, so ist genau genug

d²l

162

Hiernach ergiebt sich z. B. für Nägel, die aus Rundeisen geschmiedet sind und für Drahtstifte folgende Skala:

Durchmesser in mm

10,0

Länge in mm

Zahl auf 20 kg

8,5

8,0

7,0

6,7

5,4

4,5

4,0

Zahl auf 20 kg

6000

8600

9500

16000

27400

50000

80000

200000

480000

Länge in mm

72

Durchmesser in mm

2,8

2,5

2,5

2,0

1,6

1,4

1,3

0,9

0,9

B. Nieten (River, Pavetmg).

Unter Nietungen, Vernietungen begreift man im engeren Sinne die Verbindung plattenförmiger Arbeitsstücke mit Hilfe der Niete (Rivets, Iiivets), im weiteren Sinne aber auch diejenigen Zusammenfügungen, bei welchen ein nietförmiger Ansatz des Arbeitsstückes durch eine Öffnung des anderen gesteckt und durch Stauchen dieses Ansatzes befestigt wird. Man kann demnach ein mittelbares und ein unmittelbares Zusammennieten unterscheiden.

Die Niete (Nietnägel, Nietbolzen) sind cylindrische (selten prismatische, mitunter in der Längenrichtung hohle) Körper aus demselben Metalle wie das Arbeitsstück, welche nach der Einbringung an beiden Enden durch Stauchen verbreitert sind, dass sie nicht nur am Ausfallen verhindert werden, sondern auch in den meisten Fällen die Arbeitsstücke zusammenpressen. — Nur wenn durch Niete Gelenkverbindungen hergestellt werden sollen, wie an Scheren, Zangen, Scharnieren, Gelenkketten (in Federuhren, Galle’sche Kette, an Kettenbrücken etc.) müssen die Verbindungsstücke einen die Bewegung gestattenden Spielraum zwischen sich behalten. — Gewöhnlich wird das Niet vor dem Gebrauch schon mit einem Kopf (Setzkopf) versehen, während der zweite, zum Schliessen der Nietung dienende Kopf (Schliesskopf), erst gebildet werden kann, wenn der Nietnagel in dem Arbeitsstücke sitzt. Die Anfertigung solcher Nietnägel geschieht stets durch Anstauchen des einen Endes vermittelst Hammerschläge oder Anpressen, und zwar bei kleinen Nieten aus kurzen Drahtstücken kalt, bei grossen aus Stangenabschnitten in der Glühhitze. Im ersten Fall klemmt man das Drahtstück zwischen die Backen eines kleinen Schraubstockes oder einer besonderen Kluppe (Nietkluppe), so dass ein zur Bildung des Kopfes erforderliches Stück frei steht, und schlägt dieses breit. Im zweiten Fall bedient man sich zum Festhalten eines Nageleisens (S. 200) oder eines Nietambosses, welcher aus einem gewöhnlichen Ambosse besteht, der auf der Bahn eine Vertiefung besitzt, in welche Stahlklötze von der Einrichtung eines Nageleisens und, je nach der Grösse des Nietes, verschieden eingesenkt werden. Zum

Ausstossen des fertigen Nietes ist dann in oder unter dem Ambosse ein Hebel angebracht, der mit dem Fusse bewegt wird¹). Die saubere Ausbildung des Kopfes, welcher gewöhnlich die Form eines Kugelabschnittes, mitunter auch die eines Kegels hat, kann schliesslich nur mit Kopfstempeln erreicht werden.

Zur Bildung des Kopfes an grösseren Nieten eignen sich vorzüglich die kleinen mechanischen Hämmer, namentlich der Federhammer (S. 165) und der Tritthammer (S. 155), wenn die Hammerbahn zugleich den Kopfstempel enthält.

Für den grösseren Bedarf werden die Niete übrigens fast ausschliesslich auf besonderen Nietenmaschinen, Bivei making machine²) hergestellt. Das arbeitende Werkzeug derselben ist ein Nietenstempel mit einem Nageleisen. Der Nietstempel erhält eine genügend kräftige Bewegung entweder durch eine stossende Masse (Fallwerk, Hämmer etc.) oder zweckmässiger durch ein Druckorgan. Man wendet dann einen Hebel, Exzenter, Kniehebel, Schrauben oder hydraulische Vorrichtungen an (Nietenpresse), — Von einer Nietkopfpresse mit Hebelantrieb giebt die in Fig. 293, S. 244 dargestellte Lochmaschine ein deutliches Bild, indem dieselbe wirklich dadurch in eine Nietpresse verwandelt werden kann, dass man an Stelle des Lochstempels a einen Nietstempel, und der Lochmatrize ein entsprechendes Nageleisen einsetzt. — Desgleichen ist an der Schmiedemaschine (S. 168) die Anordnung leicht zu erkennen, welche getroffen wird, wenn ein Kreisexzenter als Antriebsorgan verwendet wird, indem man sich auch hier bei c nur den Kopfstempel und bei u die Nietmatrize vorzustellen braucht.

Die fabrikmässige Anfertigung der Niete erfolgt vorzugsweise mit Hebeloder Exzenterpressen in Verbindung mit Vorrichtungen, welche ein sehr schnelles Ausstossen des fertigen Nietes aus der Nietmatrize und ein ebenso schnelles

Einlegen eines frischen Nietschaftes gestatten. Sehr gebräuchlich ist dazu eine runde gusseiserne Scheibe M (Fig. 415), [Matrizenscheibe]³), welche auf der Peripherie eine Anzahl, z. B. 8, Matrizen hat und sich absetzend oder kontinuierlich um eine horizontale Achse A 5 mal in der Minute dreht. Gegen dieselbe bewegt sich radial der Kopfstempel B in der Weise, dass derselbe einen Moment mit der Scheibe mitgeht und im letzten Augenblicke des Druckes am kräftigsten angepresst wird. Zu dem Zwecke sitzt B in dem Halter C und dieser lose auf dem Kurbelzapfen D Auf der Stirnfläche des Zapfens D ist eine exzentrische Scheibe a durch Schrauben befestigt, auf der die Rolle b des Winkelhebels b e d ruht. In dem Augenblicke, wo die Rolle b auf den grössten Halbmesser von a gelangt, schiebt das in C eingreifende Ende d gewaltsam den Stempel B vor. Durch die Blattfeder e wird der Hebel gegen die Scheibe a und zugleich der Nietstempel nach oben gedrückt, um

HI

II

MMiii

■CB

der Welle.

tue

Fig. 415.

i) Berliner Verb. 1849 S. 77. — Wiebe, Masch.-Baum. S. 437. — Bubi. ind. Bd. 5 S. 77; Bd. 15 S. 207; Bd. 26 S. 309. — Zeitschr. d..V. d. Ing. 1858 S. 118; 1890 S. 107, 1326; 1893 S. 390. — Prakt. Masch.-Konstr. 1870 S. 291; 1876 S. 178. — Dinglers Journ. 208, 341; 270, 396. — 5) Mitt. d. hann. Gew.-Ver. 1862 S. 224. — Civiling., Bd. 9 S. 217. — Dinglers Journ. 174, 334; 208, 341.

einem mittlererweile verrückenden Nietbolzen auszuweichen, welcher bei G in die Matrize gesteckt wird. Zum Auswerfen des durch einen Stoss fertig gewordenen Nietes dienen Stahlcylinder, welche in den Nietenmatrizen sitzen und zugleich den auf das Niet ausgeübten Druck aufnehmen. Diese Stahlcylinder stützen sich nämlich gegen einen starken, innerhalb der Matrizenscheibe exzentrisch fest sitzenden Cylinder H, dessen grösste Exzentrizität nach unten gerichtet ist, und werden daher, durch die Matrizenscheibe mitgenommen, bei einer halben Umdrehung derselben radial auswärts gedrängt, wobei sie die Niete vor sich her aus der Matrize schieben; während der zweiten Hälfte der Umdrehung treten sie dann wieder nach innen zurück. Bemerkenswert an dieser Maschine ist noch, dass sie durch eine Schere von Rundeisen abgeschnittenen Nietschäfte mit der Hand in die Matrizen eingesteckt werden und dass des bequemen Handhabens wegen der Stempel 22¹,/2 Grad gegen den Horizont geneigt angeordnet ist.

Die bereits S. 169 und 243 erwähnten Eigentümlichkeiten des Kniehebels lassen diesen auch für Nieten pressen als ein vorzügliches Druckmittel erkennen und verwenden. Die Anordnung kann dann nach dem Prinzip der Kniehebelpressen S. 169 ausgeführt werden. Seltener wird die Schraube oder gespannter Dampf als Druckmittel an Nietenmaschinen gebraucht. Neuerdings kommen anch zur Anfertigung der Niete hydraulische Maschinen in Anwendung, deren Konstruktionsprinzip mit demjenigen der später zu erwähnenden hydraulischen Vernietmaschinen übereinstimmt. Um die Nietköpfe sehr sauber herzustellen, und namentlich von dem Grate zu befreien, ist eine besondere Maschine (Nietenputzmaschine, Ilivet lieacl dressing and cropping machine) konstruiert, deren Hauptteil in einem scherenartig wirkenden Hohlcylinder, ähnlich der Lochscheibe einer Durchbruchmaschine besteht, durch welchen man das Niet gehörig zentriert durchdrückt.

Wenn zwar die kleineren Niete aus hartem Metalle (Eisen) und auch grössere aus weichem Metalle (Kupfer) in kaltem Zustande geprägt werden, so müssen doch die grösseren Niete aus Eisen sowohl bei der Herstellung, als der Anbringung, aus S. 138 angegebenen Gründen, stets in glühendem Zustande verarbeitet werden. Zum Erhitzen der Niete dienen entweder die gewöhnlichen Schmiedeessen S. 142, oder die transportablen Schmieden (S. 100) oder auch besondere Nietenglühöfen. Unter den letzteren ist ein Ofen erwähnenswert¹), der so eingerichtet ist, dass die Nieten nicht direkt mit dem Brennmaterial in Berührung kommen, indem sie nur in Löcher gesteckt werden, die sich in den aus feuerfesten Steinen gebildeten Wänden eines Feuerraumes befinden.

Da das Anstauchen des zweiten Nietkopfes, des Schliesskopfes, im Grunde genommen von der Herstellung des Setzkopfes nur dadurch abweicht, dass es erst vorgenommen werden kann, nachdem das Niet durch das Loch gesteckt ist, so sind auch die oben angegebenen Mittel zur Bildung des Setzkopfes mit einigen Abänderungen zum Vernieten anwendbar, das demnach ebenfalls mit der Hand oder mit machinalen Vorrichtungen vorgenommen wird.

Die Handnieterei findet bei kleinen Nieten (an Mechaniker-Arbeiten etc.) stets, bei grossen Nieten (Vernieten von Dampfkesseln etc.) noch sehr oft Anwendung. Sie erfolgt an kleinen Arbeiten in der Weise, dass man das Niet, mitunter noch ohne Setzkopf, durch das Arbeitsstück steckt, an einem Ende unterstützt, z. B. durch den Amboss, und das freie Ende durch Hammerschläge anstaucht, wobei man sich, der besseren Ausbildung des Kopfes wegen, oft eines Nietstempels (Chasse-rivet, Bouterolle, ffiveting-set) bedient, der auf ¹ der Auf setzfläche die umgekehrte Form des Nietkopfes enthält und direkt mit der Hand oder an einem Stiele gehalten wird. — Bei grossen Arbeitsstücken ist gewöhnlich die Anwendung eines feststehenden Ambosses unbequem oder unthunlich, und darum statt dessen ein bewegbares, den Amboss vertretendes Werkzeug in Gebrauch, welches beim Vernieten gegen das eine Nietende gehalten wird (Vorhalter) und gewöhnlieh die Form eines Setzhammers (S. 173) oder einer Keule besitzt. Da das Gewicht des Zuschlaghammers zum Stauchen der eisernen Niete von 25 bis 30 mm Schaftdurchmesser, 4 bis 4¹/,2 kg beträgt und das Gewicht des Vorhalters 10 bis 15 mal grösser, also 40 bis 60 kg sein muss, und da dieses Gewicht von einem Arbeiter nicht lange ohne Ermüdung gehalten werden kann, mehrere Arbeiter aber sich oft im Wege stehen, so ist es sehr empfehlenswert, den Vorhalter entweder an eine Kette zu hängen, oder durch einen Bock zu unterstützen. Dieser Bock muss je nach dem Arbeitsstücke höher oder tiefer gestellt werden können und ist daher sehr zweckmässig wie eine Wagenwinde mit Zahnstange oder Schraube und breitem, dreieckigem Fusse eingerichtet (Nietwinde). Der Kopf an der Stange oder Schraube ist sodann für das Auflegen des Vorhalterstieles besonders eingerichtet.

Die Handwerkzeuge zum Vernieten werden in neuerer Zeit immer mehr und mehr durch Vernietmaschinen¹) (Nietmaschine, Maschine ä river, Miveting machine) verdrängt, weil diese nicht nur schneller und vorteilhafter, sondern auch mit wenig oder gar keinem Geräusche arbeiten. Dieselben bestehen wie die Nietmaschinen dem Wesen nach aus zwei Stempeln, wovon der eine als Vorhalter dient (Nietpfanne) und in der Kegel fest steht, während der zweite sich um eine bestimmte Grösse und mit einer Kraft bewegt, welche die Stauehung herzustellen vermag und daher namentlich von der Dicke des Nietschaftes und der Beschaffenheit des Materials abhängt. Gewöhnlich giebt man bei Kesselvernietungen etc. dem Schliesskopf eine Höhe von 0,6 oder 0,8 d, wenn d den Nietdurchmesser bezeichnet, so dass der cylindrische Teil, welcher in einen Schliesskopf verwandelt werden soll, eine Länge von 1,3 oder 1,7 d haben muss. Die Stempelbewegung beträgt daher

(1,3—0,6) d oder (1,7—0,8) d, also 0,7 oder 0,9 d, also für sehr starke Niete von 25 mm Dicke 17,5 oder 22,5 und von 30 mm Dicke 21 oder 27 mm, wonach die Bewegungsorgane einzurichten sind.

Die Stempel der Nietmaschine werden wie bei den Nietenmaschinen indirekt durch Hebel, Exzenter, Kniehebel oder Schraube, und direkt durch gespannten Dampf, kromprimierte Luft oder Wasserdruck in Bewegung gesetzt und zwar, je nach der Beschaffenheit des Arbeitsstückes, in horizontaler oder vertikaler Richtung. Im allgemeinen kann hier daher auf das verwiesen werden, was S. 462 über die Nietenmaschinen gesagt ist. Im besonderen ist nur zu bemerken, dass in Rücksicht auf die Beschaffenheit der Arbeitsstücke, welche gewöhnlich sehr breit (Kesselbleche, Brückenbleche etc.), mitunter schmal sind (Träger etc.), das Maschinengestell gewählt werden muss, indem die breiten Bleche einen sehr tiefen Raum zwischen den zwei Stempeln verlangen, wodurch die ganze Maschine eine beträchtliche Höhe erhält.

Da die stark gebauten Nietmaschinen mit Exzenterbewegung oder Wasserdruck von der Art, dass der Nietkopf durch einmaliges Vorschieben des

Y. D. Ing. 1886 S. 478, 614. — Prakt. Masch.-Konstr. 1871 S. 26; 129. — Armengaud, Publ. ind , Bd. 1 S. 406; Bd. 4 S. 2333; Bd. 8

!) Zeitschr.

1874 S. 95; 1878

S. 174; Bd. 26 S. 309; Bd. 27 S. 441. — Diuglers Journ. 220, 404; 224, 33; 229, 505; 280, 101; 231, 306; 286, 462; 238, 125; 240, 179; 246,496.252, 313,260, 111; 265, 492; 268, 311, 391 ; 270, 205, 528; 271. 438; 274, 479, 569; 276, 163, 216; 279, 13; 289. 246; 297, 269, 289.

Nietstempels ausgebildet wird, die vorzüglichsten und gebräuchlichsten sind, so mag es hier genügen, auf die Exzenter- und hydraulischen Vernietmaschinen etwas näher einzugehen. Eine Exzenter-Nietmaschine ist in Fig. 416 dargestellt. Der bewegliche Nietstempel B sitzt an einem Schieber S, welcher durch den Kugelzapfen u mit der Exzenterstange e verbunden ist und durch den Stellkeil k verkürzt oder verlängert werden kann, um später oder früher zum Anstoss zu gelangen. Die Exzen ters tan ge ist durch einen Ring mit dem Kreisexzenter c in Verbindung gebracht, welcher auf der Exzenterwelle 4 festgekeilt sitzt und von der Riemenscheibe R aus, vermittelst der Übersetzungsräder 4, 3, 2, 1 in Drehung versetzt wird. Ein auf der Exzenterwelle sitzendes Schwungrad unterstützt die Arbeit durch rechtzeitige Abgabe von lebendiger Kraft. Der Gegen -Stempel A ist entweder unbeweglich angeordnet und dann einfach in den Vorsprung an dem Gestelle eingeschoben, oder derselbe wird mit einer geringen Nachgiebigkeit ausgestattet. In diesem Fall stützt sich der Stempel oder der Stempelträger gegen eine Feder von solcher Stärke, dass sie nur im letzten Augenblicke ein klein wenig nachgiebt. Da diese Feder auch komprimiert wird, wenn der Druck zwischen den Stempeln ein vorgeschriebenes Maass überschreitet , so ist zugleich durch ihre Anwesenheit die Gefahr des Zerbrechens der Stempel etc. wesentlich vermindert. Um ohne Stillstand der ganzen Maschine die Stempel anhalten zu können, ist ein Keil K angebracht, der ausgezogen die Verbindung zwischen Stempel und Exzenterstange aufhebt. —

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Fig. 416.

AVie die Figur erkennen lässt, dient diese Maschine zunächst zum Zusammennieten grösserer Bleche zu Kesseln, namentlich Dampfkesseln, weshalb die beiden Gestellteile G fast um die ganze Breite der Blechtafel frei aufrecht stehen müssen, also bei grossen Blechen etwa 1,5 m. — Um das Arbeitsstück K bequem regieren zu können, wird dasselbe an einer Kette aufgehängt, welche durch einen Wirbel um die Vertikalachse drehbar gemacht ist. — Mit obiger Maschine ist man imstande, in der Minute etwa 15 Niete von 25 mm Schaftdurchmesser zu schliessen.

Es ist schon an mehreren Stellen dieses Buches auf die Vorteile hingewiesen, welche eine langsam, aber stetig drückende Kraft einer stossenden gegenüber besitzt, namentlich wenn die Fortpflanzung der Kraft bis ins Innere des Arbeitsstückes stattfinden soll (S. 149, 167, 426). Weil nun eine gute Vernietung fordert, dass der’Nietkörper das Loch vollkommen ausfüllt, indem er sich in alle Vertiefungen eindrängt, so ist es erklärlich, weshalb die pressenden Nietmaschinen vor den stossenden den Vorzug verdienen. Da ferner der mit gleichbleibender Kraft arbeitende und leicht regulierbare Wasserdruck

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v. Hoyer Mechanische Technologie. 3. Aufl.

gegenüber den anderen Druckkraftorganen hier die meisten Vorteile bietet, so gehören die hydraulischen Nietmaschinen zu den wichtigsten.

Sie werden nach zwei verschiedenen Systemen konstruiert, je nachdem der Druck des Wassers direkt oder indirekt von dem Nietstempel aufgenommen wird.

Im ersten Fall hat dieselbe eine grosse Ähnlichkeit mit der hydraulischen Presse, ist nur in der Regel von derselben abweichend durch das Weglassen der Druckpumpe, an deren Statt ein Akkumulator¹) oder eine Wassersäule den Druck hervorbringt. Ein biegsames Kupferrohr führt sodann dem Presskolben das Wasser zu. Indem es dabei höchst zweckmässig ist, zur Beschleunigung der Arbeit den vorwärts geschobenen Kolben mit Stempel auch durch den Wasserdruck zurückzuschieben, so ist über dem Presskolben noch ein kleiner Kolben vorhanden, auf den in demselben Augenblicke das Wasser zu drücken beginnt, wenn es aus dem grossen Cylinder anfängt abzulaufen. Zum Öffnen und Schliessen dieser Öffnung ist ein Vierweghahn angebracht, der von der Hand gesteuert wird. — Die hydraulischen Nietmaschinen mit direkter Wirkung werden, wenn sie gross sind, genau so gebaut, wie die Exzenter-Nietmaschine Fig. 416, nur dass an der Stelle, wo hier bei S und e der Exzentermechanismus sitzt, die Druckvorrichtung liegt, welche mit der in Fig. 417 gezeichneten überein stimmt. — Da die hydraulischen Nietmaschinen von dem gewöhnlichen Triebwerke unabhängig sind, so haben sie noch den besonderen Vorteil, transportabel eingerichtet werden zu können, was zum Zusammennieten von Teilen an Schiffskörpern, Brücken, Lafetten etc. von grossem Werte ist.

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In Fig. 417 ist eine transportable, hydraulische Nietmaschine (Portable hydraulic rivetter), zugleich mit indirekter Wirkung des Wasserdruckes, zum Teil im Durchschnitte, zum Teil in Ansicht, dargestellt. Der Nietstempel B bildet das Ende eines Stückes D, an dessen anderem Ende mit zwei Gelenkbändern das untere, den Gegenstempel A tragende Stück D scharnierartig verbunden ist. Dasselbe untere Stück wird nämlicb noch von zwei Haken C gefasst, dessen Stangen durch ein Paar an dem Pumpencylinder sitzende Ansätze gehen, und oben Ösen zur Aufnahme der Ketten oder Seile besitzen, welche die ganze Maschine tragen. Diese Stangen dienen nicht nur zum Festhalten des Gegenstempels A, sondern auch zur Regulierung der Entfernung zwischen den beiden Stempeln A und B, weshalb ihre neben dem Presscylinder liegenden Teile Schraubengewinde und Muttern besitzen, *    die eine Verschiebung in den Ansätzen zulassen. An

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₍    dem, den Stempel B tragenden Teile D befindet sich

Fig. 417.

nun der Kolben S, mit Lederstulpen wie bei hydraulischen Pressen gelidert, in dem Cylinder verschiebbar und mit dem Wasserraum p über sich, in den das Wasser, durch ein Kupferrohr d, von dem Akkumulator her eintritt, um den Stempel niederzudrücken und die Vernietung zu bewerkstelligen. Nachdem die Bildung des Nietkopfes vollzogen ist, tritt, durch die Drehung eines Vierweghahnes dkzu veranlasst, das gebrauchte Wasser durch das Rohr a aus dem Raume p heraus und frisches DruckwTasser unter den kleinen Kolben r, der durch o mit dem Presskolben S verbunden ist, um dadurch den letzteren zu heben und für eine neue Arbeit vorzubereiten, die dann sofort nach Umdrehung des Hahnes erfolgt.

Bei zahlreichen Nietarbeiten ist es notwendig oder erwünscht, die Vernietmaschine längs des Arbeitsstückes bewegen zu können, indem man sie beweglich aufhängt. Eine Anordnung dieser Art führt Fig. 418 vor Augen x). Die Nietmaschine N hängt an dem hydraulischen Aufzug H, um sie mit Hilfe einer einfachen durch Zugketten verstellbaren Steuerung in jede Höhenlage bringen zu können, und ist mittelst dieses Aufzuges an die auf Schienen S laufende Katze K angeschlossen.

Das Druckwasser gelangt von eiuem Akkumulator durch das Rohr v, den Aufzug H und das Rohr o₁ in die mit Kolben versehene Nietpresse C zur Bewegung des Nietstempels p, während der von dem Bügel b getragene Gegenstempel g feststeht.

Steuerung dient der Hebel h.

Der Druck, welcher in den hydraulischen Nietmaschinen vorhanden ist, variiert natürlich nach der Grösse der Niete und beträgt durchschnittlich 70 bis 100 kg auf 1 qcm Kolbenfläche, so dass man bei den kleinen Maschinen mit einem Drucke von 25 000 bis 40 000, bei den grösseren und grössten Maschinen mit einer Kraft von 60000 bis 120000 kg auf den Nietkopf pressen kann. — Für die Geschwindigkeit der Arbeit wird angegeben, dass man mit denselben in der Stunde 120 bis 300 Niete von 18 bis 25 mm Durchmesser schliessen kann. — Um bei den grösseren Nietmaschinen nicht nötig zu haben, das ganze zu einer Füllung erforderliche Wasser dem Akkumulator zu entnehmen, so ist die Anordnung getroffen, dass während der ersten Zeit der Stempelbewegung das Druckwasser aus einem Hochreservoir und erst am Schlüsse aus dem Akkumulator zufliesst.

Eine eigentümliche Einrichtung²) der hydraulischen Nietmaschine für sehr grosse Arbeit besteht aus zwei etwa 4 m langen, starken, eisernen Balken, welche aufrecht und um ihre Mitte schwingend angeordnet sind, so dass sie als eine mächtige Zange erscheinen, welche an den oben liegenden Maulenden die Stempel besitzt. Die unteren Enden, welche so tief in eine eingemauerte Grube eingelassen sind, dass der Drehbolzen mit dem Fussboden in einer Höhe liegt, empfangen durch eine hydraulische Presse die erforderliche Bewegung und einen Druck, dass bis 60 000 kg auf einen Nietkopf kommen.

Vielfache Beobachtungen³) haben ergeben, dass Eisen nicht unbeträchtlich, nämlich durchschnittlich etwa 20 °/₀ an Festigkeit verliert, wenn die Nietlöcher durch Lochen hervorgebracht werden, und dass namentlich die Lochwand aus einer harten, spröden Kruste gebildet wird, wie nach den Erörterungen S. 223

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Fig. 418.

l) Specht, Massenfabrikation. Berlin 1893. — 2) Prakt. Masch.-Konstr. 1872 S. 334. — Dinglers Journ. 218, 114; 216, 400. — 3) Loewe, Vernietungen. Wien 1882. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1887 S. 961. — Dinglers Journ. 261, 431: 262, 257.

auch erklärlich ist. In allen Fällen, wo die Sicherheit der Vernietung in Betracht kommt, sollen die Löcher daher gebohrt oder mindestens nach dem Lochen mittelst Räumer soweit ausgerieben werden, dass die harte, etwa 1 bis 1,5 nun dicke Kruste verschwindet. — Wenn es bei einer Vernietung auf eine möglichst grösste Dichtigkeit abgesehen ist, so muss in erster Linie dafür gesorgt werden, dass die Nietlöcher genau übereinander zu liegen kommen. Um das zu erreichen, werden oft mehrere Blechplatten aufeinander gelegt und gemeinschaftlich gebohrt oder die Löcher mit dem Räumer ausgeglichen. — Sodann ist eine vollständige Berührung der Bleche notwendig. Um die zu bekommen, muss bei eisernen Nieten die Bildung des Schliesskopfes so schnell stattfinden, dass das Niet gehörig warm bleibt, damit es durch die Verkürzung, infolge weiterer Abkühlung, die Blechtafeln mit starkem Drucke zusammenzieht. Oft werden zu demselben Zwecke die Locbränder um das Niet herum, nachdem das letztere schon durchgesteckt ist, kräftig aneinandergedrückt mit Hilfe eines Stempels, der auf der Auf setzfläche eine cylindrische, über den Nietschaft reichende Vertiefung besitzt (Nietenzieher, Anzug) und durch Hammerschläge angetrieben wird. — Nach dem Vernieten endlich findet zur weiteren Dichtung in manchen Fällen, z. B. bei Dampfkesseln, längs der Naht noch ein Anstauchen mittelst eines stumpfen Meisseis und eines Hammers (Verstemmen) statt.

C. Zusainmensclirauben.

Die vielseitigste Verwendung zur Vereinigung mehrerer Teile zu einem Ganzen findet die Schrauben Verbindung, nicht nur deshalb, weil man sie je nach Belieben als eine feste oder lösbare ansehen kann, und weil sie sowohl bei Metall- als Holzarbeiten brauchbar ist, sondern namentlich auch darum, weil sie eine sehr grosse Sicherheit bietet und fast in allen Fällen zur Anwendung sich eignet.

Eine solche Verbindung (Zusammenschrauben, Viser, Screwing) kann entweder 1. in der Weise vorgenommen werden, dass die mit einem Kopf (Tete, Hecid) versehene Schraube durch ein rundes Loch des einen Stückes hindurchgesteckt und mit dem Gewinde in eine Mutter eingeschraubt wird, welche in den anderen Teil des Arbeitsstückes eingeschnitten ist, oder 2. dadurch, dass sie durch beide Teile hindurch gesteckt und an dem durchgesteckten Ende eine Mutter aufgeschraubt erhält, oder 3. dass man an dem einen der zu verbindenden Teile eine Massivschraube und an dem anderen eine Mutter anbringt, oder 4. dass man wie unter 3. dem einen Teile eine Massivschraube giebt, welche durch den zweiten Teil hindurchgesteckt wird und wie bei 2 eine Mutter aufnimmt. — Da die zwei letzten Fälle nur als Abänderungen der Fälle 1 und 2 zu betrachten sind und seltener Vorkommen, so mag es hier genügen, die Verbindungen mit besonderen Befestigungsschrauben anzuführen.

Die Befestigungsschrauben sind entweder Holzschrauben oder Mutterschrauben.

Die Holzschrauben (Vis ä bois, Clou ä vis, Wood screw) sind, wie der Name andeutet, nur bei Holzarbeiten zu verwenden, da sie das Eigentümliche besitzen, dass sie sich beim Einschrauben in das, wie bei dem Gebrauch der Nägel vorgebohrte Holz erst selbst die Mutter im Holze erzeugen. Sie sind deshalb auch nur aus Metall (gewöhnlich aus Eisen oder Messing) herzustellen und mit dem S. 402 angegebenen Gewinde zu versehen. Ihre Grösse ist sehr verschieden, sowohl in Länge als Dicke, indem die erstere etwa von 3 mm bis 150 mm, die letztere von 0,6 mm bis 10 mm variiert. — Beim Einschrauben legt sich der Kopf der Schraube entweder gegen die obere Holzfläche, oder in eine Vertiefung derselben, wenn er nicht vortreten soll (versenkter Kopf, versenkte Schraube, Vis noyee, V. perdue, Stink screw). Im ersten Fall ist der Kopf gewöhnlich kugelig (runder Kopf, Töte en goutte de suif, Circular screiv head), seltener cylindrisch oder prismatisch (sechseckig, viereckig etc.). Die versenkten Köpfe sind kegelförmig (mit der Basis auch oben), mitunter cylindrisch.

Die Mutterschrauben finden sowohl bei Holz als Metallarbeiten Verwendung. Sie sind mitunter aus Holz, gewöhnlich aus Eisen, Stahl, Messing, oder, wenn auch seltener, aus Kupfer angefertigt, und bestehen aus dem Schafte oder Bolzen, dem Kopfe und der Mutter, welche letztere oft in den einen der zu verbindenden Teile eingeschnitten, häufiger aber als besonderes, selbstständiges Stück (Schraubenmutter, Ecrou, Screw nid) in Gebrauch ist. — Die Länge der Schraubenbolzen richtet sich natürlich nach der Dicke des Arbeitsstückes und ist demnach sehr verschieden von den Schräubchen des Uhrmachers hinauf zu den oft mehrere Meter langen Schraubbolzen (Boulon taraude, Screw hott) des Schiffbauers, den Ankerschrauben etc. Ebenso verschieden ist der Durchmesser, welcher jedoch bei Schrauben mit besonderen Muttern selten unter 6 mm vorkommt. — Der Kopf dieser Schrauben ist wie bei Holzschrauben kugelig, cylindrisch, prismatisch oder kegelförmig (zum Versenken), am häufigsten sechseckig prismatisch. — Die Schraubenmuttern werden gewöhnlich sechseckig, selten viereckig, mitunter, bei kleineren Arbeiten, cylindrisch gemacht und an den Endflächen nach einem Kegel abgestumpft oder einer Kugel abgerundet.

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Fig 419.

Um eine Schrauben Verbindung hervorzubringen, ist eine Relativbewegung zwischen Mutter und Schraube erforderlich: durch Drehung der Schraube in die festliegende Mutter, oder der Mutter auf der festliegenden Schraube. Im ersteren Fall wird die Schraube am Kopf gefasst und zwar, da man selten mit den Fingern imstande ist, die zum Eindrehen (Anziehen) erforderliche Kraft auszuüben, mittelst eines Werkzeuges, dessen Einrichtung ebenfalls der Grösse des beim Einschrauben erforderlichen Widerstandes angemessen ist. Für kleine Schrauben, also namentlich für Holzschrauben, genügt es, in einen zu dem Zwecke in dem Kopf vorhandenen Einschnitt (Nick) den Schraubenzieher (Tournevis, Screw driver, Tourn screw) zu setzen und diesen umzudrehen. Der Schraubenzieher ist (Fig. 419 A), ein stählernes, federhartes, meisseiartiges Werkzeug a mit stumpfer Kante, welches in den Einschnitt des Schraubenkopfes genau passen muss, wenn dieser nicht verdorben werden soll. Derselbe steckt für den gewöhnlichen Gebrauch in einem Hefte, das mit der Hand gedreht wird; für grössere Schrauben in einer Brustleier S. 322, welche eine grosse Kraftausübung gestattet. — Mitunter sitzen in dem Schraubenkopf statt des Schlitzes nur zwei Löcher, in welche dann zwei Zinken eines gabelartigen Schraubenziehers eingesetzt werden. — Auch wird wohl der Kopf quer durchbohrt und dann die Schraube vermittelst eines eingesteckten Stiftes, wie die Schraube am Schraubstocke S. 54 gedreht. —- An den Schraubenziehern werden bisweilen Einrichtungen getroffen, welche das Ausrutschen aus dem

Spalte verhindern oder eine grössere Druckäusserung gestatten sollen²). — Zum Einschrauben oder Anziehen grösserer Schrauben reicht der Schraubenzieher nicht mehr aus, weil derselbe in dem Griffe oder in der Brustleier der Kraft nur einen kleinen Hebelarm zum Drehen darbietet und auch bei grosser Kraft leicht aus dem Schlitze herausgleitet. Tn diesem Fall gebraucht man daher ein Werkzeug, welches den — für diesen Zweck stets prismatischen — Kopf der Schraube umfasst, einen längeren Hebelarm für die Kraft der Arbeiterhand bildet und Schraubenschlüssel (Clef ä vis, Screw-key) genannt wird. Derselbe besteht in der einfachsten Form (Fig. 419 B) aus einem flachen oder runden, eisernen Griffe oder Arme b mit einem Maul a, das aus zwei parallelen Flächen besteht, welche sich genau an die Seiten des Schraubenkopfes anlegen. — Wenn solche Schlüssel sehr lang sein müssen (sie kommen bis über 1 m Länge vor), so wird der Arm der Leichtigkeit halber aus einem schmiedeisernen Rohre gebildet, das mit dem Maulstücke zusammengeschweisst wird. — Da bei vielen Arbeiten Schrauben von ungleicher Grösse Vorkommen, so ist es zweckmässig, mehrere Maulgrössen zur Hand zu haben. Entweder wird dann der Schlüssel (Fig. 419 C) an jedem Ende mit einem Maul a ausgestattet (Doppelschlüssel), oder nur an einem Ende mit einem Maul, welches sich für verschiedene Grössen stellen lässt (Englischer Schraubenschlüssel, Universal-Schraubenschlüssel, Clef anglaise, C. universelle, Spanner, Screw Spanner, Wrench, Screw-wrench, Universal-screw-wrench). Die häufige Verwendung des Universalschraubenschlüssels infolge seiner grossen Bequemlichkeit hat zu so zahlreichen Anordnungen²) geführt, dass nur zwei sehr gebräuchliche und weit von einander abweichende Konstruktionen mit Hilfe der Fig. 419 D und E beschrieben werden sollen. — In Fig. D bilden die beiden Teile c und d an zwei Seiten des Schlüssels je ein Maul. Der Backen c geht mit einem viereckigen Schafte n durch d hindurch, während der Backen d, vermittelst eines Rahmens m, mit dem Querstücke fest verbunden ist. An das Stück e schliesst sich der Handgriff b, welcher sich in e drehen lässt, an. Da nun der Schaft n als Verlängerung eine Schraube s besitzt, welche in eine mit dem Handgriffe b fest verbundene Mutter tritt, so muss durch Drehung des Handgriffes b der Backen c sich verschieben, also die Maulöffnung sich auf die passende Grösse schnell einstellen lassen.

Die Fig. 419 E zeigt einen Universal-Schraubenschlüssel mit selbstthätiger Einstellung der Backen. Derselbe besteht aus einem Kopf, an welchem der Backen d festsitzt und in dem sich der Backen c auf Prismen verschiebt, wenn man den Hebel b um einen Bolzen o dreht. Zwischen dem Backen c und dem Hebel b ist eine Koppel i angebracht und mit beiden gelenkartig verbunden; bei einer Bewegungsrichtung des Hebels schliesst sich daher das Maul c d, während es sich bei entgegengesetzter Bewegung des Hebels öffnet. — Um in denjenigen Fällen, wo ein Herumbewegen des Schlüssels unmöglich oder unbequem ist, das wiederholt vorzunehmende, zeitraubende Aufsetzen des letzteren zu umgehen, hat man auch Schraubenschlüssel nach dem Prinzip der Bohrratsche (S. 335) angefertigt. Namentlich eignet sich die Ratsche Fig. 360 P als Schraubenschlüssel, da es hier nur nötig ist, eine passende Nuss a, z. B. mit sechseckiger Öffnung einzulegen, um die Ratsche als Schraubenschlüssel gebrauchen zu können.

) bilden, an dem der dreieckige Spalt ge-

Was das Aufschrauben der Muttern anbetrifft, so geschieht dasselbe ausser mit dem Schraubenschlüssel (Clef a ecrous) auch, namentlich wenn ein Losdrehen öfter Vorkommen soll, mit der Hand an zwei Lappen, die flügelartig an der Mutter sitzen (Flügelmutter, Ecrou ä oreille, E. aile, Thumb-nut). — Zum Drehen runder Schrauben oder Muttern bedient man sich der Rohrzangen (S. 51) oder der diesen ähnlichen Rohrschlüssel, welche ein Stück von der Form kerbt ist.

In manchen Fällen ist es geboten, das unerwünschte Losdrehen der Schrauben oder Schraubenmuttern zu verhindern. Dann werden die sogen. Schraubensicherungen angewendet.

D. Zusammenkeilen.

Unter Keil (Coin, Weclge) versteht man einen schlanken, pyramidalen Körper, gewöhnlich von viereckigem Querschnitte, der, in mit einander korrespondierende Löcher oder Einschnitte der verbindenden Teile eingetrieben, diese zusammenfügt. — Eine Stange wird z. B. dadurch in einer Hülse befestigt, dass man durch Stange und Hülse ein Loch arbeitet und in dieses Loch einen Keil schiebt. — Ein Rad, eine Scheibe, eine Kurbel, ein Hebel wird auf einer Welle ebenfalls durch einen Keil befestigt, den man in einen Raum eintreibt, der durch eine Nut (Keilnut) in der Radnabe und eine solche auf der Wellenobei'fläche gebildet wird.

In manchen Fällen ist es unthunlich den Keil durch beide zu verbindende Teile zu stecken. Dann wird nur der eine Teil mit einem Keilloche versehen und so durch den zweiten Teil hindurch gesteckt, dass das Keilloch ausserhalb zu liegen kommt. Der sodann eingeschlagene Keil treibt die beiden Teile zusammen, wie dies unter anderem an der Holzverbindung (Fig. 412 G, S. 451) zu erkennen ist, wo der Keil k die Holzteile a und b aneinander presst. Andere Beispiele dieser Art sind zu ersehen aus Fig. 370 A S. 344, Fig. 323 S. 284, sowie in etwas veränderter Anordnung in Fig. 42 S. 59; Fig. 50 S. 61; Fig. 78 S. 73; Fig. 206 S. 163 und Fig. 305 S. 257. — Wenn der Keil durch den einen Teil geht und vor dem zweiten liegt, so heisst er Vorsteckkeil oder Vorstecknagel (Splint, Schliesse, Clavette, Fore-locty oder wenn er klein ist, Vorsteckstift (Goupille, Pin).

liegt. — Da der Keil leicht gelöst

Der Keil hält sich in der Regel nur durch Reibung in den Löchern fest. Deshalb darf sein Verjüngungswinkel nur klein sein. Die trigonometrische Tangente des Winkels, unter welchem die Keilseiten geneigt sind, heisst der Anzug oder die S teigung, welcher entweder einseitig oder zweiseitig ist und für Befestigungskeile zwischen bis werden kann, so dient er auch sehr oft da als Zusammenfügungsmittel, wenn ein öfteres Auseinandernehmen der verbundenen Teile stattfinden soll. In diesem

Fall ist der Anzug grösser, etwa bis zu machen. — Die Vorstecksplinte werden sehr zweckmässig aus halbrundem Drahte, Splintdraht (S. 203) hergestellt, indem man Stücke dieses Drahtes klammerartig zusammenbiegt. Diese Splinte federn in dem Loche auseinander und sitzen dadurch fest.

Zur Verhinderung des Loslösens werden ebenfalls Keil Sicherungen angewendet.

Dritter Abschnitt.

Arbeiten zur Vollendung, Verschönerung und Konservierung.

Unter richtiger Anwendung und Aufeinanderfolge der im zweiten Abschnitte erörterten Mittel ist man imstande, eine grosse Anzahl Gegenstände aus Metall und Holz zum Gebrauch vollendet herzustellen. — Eine vielleicht noch grössere Anzahl von Objekten aus denselben Materialien fordert jedoch noch gewisse Arbeiten, welche dieselben zum wirklichen Gebrauch erst fertig machen.

Die Metalle und ihre Legierungen werden im Laufe ihrer Verarbeitung oft mehrfach erwärmt und daher in einem Zustande den Einflüssen des Sauerstoffes der Luft und des Wassers, sowie schwefligen und dergl. Ausdünstungen ausgesetzt, dass sie sich begierig mit einer Schicht Oxyd, Schwefelmetall u. s. w. überziehen, welche das Ansehen in der Regel wesentlich beeinträchtigt und daher entfernt werden muss, wenn die Naturfarbe des Metalles zur Geltung kommen und das Aussehen des Gegenstandes durch Erzeugung eines gewissen Glanzes noch besonders gehoben werden soll. — Es ergiebt sich aus der Natur des Holzes, dass dieses Material sich zwar während der Verarbeitung nicht im Ansehen verändert, jedoch eine Struktur und eine Weichheit besitzt, die sich zur Herstellung und Erhaltung einer oft gewünschten, glänzenden Oberfläche durchaus nicht eignet. Um dem Holze daher einen erhöhten Glanz erteilen zu können, ist es erforderlich, die Oberfläche in einer Weise zu behandeln, dass sie Glanz anzunehmen und zu behalten imstande ist. — Manche Metalle, Legierungen und Hölzer besitzen eine so unansehnliche Naturfarbe, dass es in Fällen — wo die anderen Eigenschaften die Verwendung derselben erwünscht erscheinen lassen — üblich geworden ist, des schönen Ansehens wegen, Gegenstände aus Metall mit anderen Metallen (Gold, Silber etc.) zu überziehen, Gegenstände aus Holz an der Oberfläche zu färben oder auch mit Metall und edleren Hölzern zu bedecken.

Viele Gebrauchsgegenstände sind zum Zwecke der Erhaltung oder einer längeren Dauer gegen die schädlichen Einflüsse der Luft, der Feuchtigkeit etc. zu schützen, also in einer Weise zuzubereiten, dass entweder die Wirkung der zerstörenden Einflüsse oder diese selbst abgehalten werden. In anderen Fällen endlich ist dem Material, damit es zu einer bestimmten Verwendung geeignet wird, erst eine Gebrauchsfähigkeit oder eine erhöhte Gebrauchsfähigkeit zu erteilen. Das Kupfer z. B. wird, wenn es zu Kochgeschirr etc. benutzt werden soll, wegen seiner sich leicht bildenden, giftigen Salze mit einem Überzüge von Zinn versehen; aus ähnlichen Gründen das Neusilber mit Silber, das Eisen mit Zinn, Emaille u. s. w.

Die in Rede stehenden Arbeiten bezwecken daher teils eine Verschönerung, teils eine längere Gebrauchsdauer, teils die Gebrauchsfähigkeit oder endlich eine Erhöhung der Gebrauchsfähigkeit hervorzurufen. — Sie sind mit dem im zweiten Abschnitte erörterten Mitteln entweder gar nicht, oder nur unvollkommen, d. h. bis zu einem gewissen Grade auszuführen und ihrer Bestimmung nach ziemlich verschieden, nämlich entweder chemischer oder physikalischer (mechanischer) Natur, denn das Färben der Hölzer z. B. kann nur durch chemische Hilfsmittel stattfinden, während die Beseitigung einer Oxydschicht von der Oberfläche eines Metalles in vielen Fällen ebensogut durch chemische Auflösungsmittel als durch mechanische Operationen, die Hervorbringung eines hohen Glanzes wieder nur durch mechanische Einwirkungen erreicht werden kann.

Im allgemeinen lassen sich diese Arbeiten daher einteilen in solche, welche dazu dienen:

1.    die Oberflächen durch chemische Mittel zu reinigen und mit bestimmten Farben zu versehen (Beizen, Färben);

2.    die Oberflächen durch mechanische Mittel mit Glanz auszustatten (Polieren);

3.    die Oberflächen ganz oder zum Teil mit verschiedenen Substanzen, entweder zur Verschönerung allein, oder auch zur Konservierung (Anstreichen, Bemalen, Firnissen, Lackieren, Vergolden, Verzinnen etc.) zu überziehen, oder durch Zeichnungen etc. zu verzieren;

4.    die Oberfläche gegen die Aufnahme zerstörender Agentien zu schützen (Erhaltungsarbeiten).

I. Beizen³), Färben.

Da sich das während der Bearbeitung auf der Oberfläche der Metallgegenstände gebildete Oxyd fast ohne Ausnahme leicht in Säuren auflöst, so werden solche oxydierte Gegenstände auf die einfachste Weise durch Behandeln mit Säure von dem Oxyd befreit: eine Operation, welche das Beizen (Abbeizen, Decapage, Derochage, PicJcling, Dippling) oder weil die Metallfläche blank aus derselben hervorgeht, Blankbeizen genannt wird.

Wenn zwar jede das Oxyd lösende Säure zum Beizen gebraucht werden kann, so nimmt man doch in der Regel dazu Mineralsäuren und unter diesen wieder am häufigsten und überall da wo es angeht Schwefelsäure, weil Salzsäure und Salpetersäure unangenehme Dämpfe verbreiten. Je nach Umständen wird die Schwefelsäure mit mehr oder weniger Wasser verdünnt und oft in verschiedenen Konzentrationen nach einander angewendet. Eine Mischung von 1 T. Schwefelsäure mit 10 bis 100 T. Wasser bildet das gewöhnliche Beizmittel.

Die abzubeizenden Gegenstände werden entweder in die Beizflüssigkeit gelegt und so lange darin liegen gelassen, bis die Oberfläche blank erscheint, sodann herausgenommen und möglichst schnell mit viel, am besten warmem Wasser abgespült und mit Sägespänen etc. abgetrocknet. Oder sie werden in die Beize nur einen Augenblick eingetaucht und sodann abgespült und getrocknet. Die erste Methode wird stets mit Beizflüssigkeiten von grosser Verdünnung ausgeführt, in welche die Gegenstände geraume Zeit, oft mehrere Stunden liegen können, ohne dass sie mehr als nötig angegriffen werden. Bei der zweiten Methode beabsichtigt man eine kurze, aber starke Einwirkung, so dass die ganze Operation sehr schnell von statten geht (Schnellbeize). Hier müssen daher starke Beizen zur Anwendung kommen. — In manchen Fällen werden beide Methoden hintereinander angewendet: erst die schwache Beize als Vorbeize und dann die starke Beize als Schnellbeize (Gemischte Beize).

Die Thatsache, dass die einzelnen Metalle auch in Legierungen ihre eigentümliche Verwandtschaft zum Sauerstoffe und zu anderen Elementen behalten, also von Säuren und Salzlösungen in verschiedenem Grade aufgelöst und ausgeschieden werden, liegt der Operation zu Grunde, mittelst welcher die Oberfläche solcher Gegenstände, die aus Legierungen hergestellt sind, in der Farbe eine Änderung erfährt und die man allgemein Färben nennen kann. Sehr oft ist das Färben nur eine Fortsetzung des Beizens und dann eben die gemischte Beize notwendig, indem die Vorbeize das Blankmachen und die Schnellbeize das Färben verursacht.

Da die einzelnen Legierungen verschiedene Beizen und Behandlungen erheischen, so mag in folgendem das Wesentliche über das Verfahren, welches bei den wichtigsten derselben eingeschlagen wird, angeführt werden.

A. Beizen und Färben des Gelbkupfers. — Die aus Messing oder Tombak (Rotguss) durch Giessen angefertigten Gegenstände kommen mit einer bunt angelaufenen Oberfläche aus der Form, während die aus Draht, Blech u. s. w. hergestellten Arbeiten durch das Weichmachen, Löten etc. sich mit einer braunen Kruste bedecken. Zur Entfernung dieser aus Oxyd gebildeten Haut wendet man gewöhnlich die schwache Beize aus 1 T. Schwefelsäure mit 10 bis 20 T. Wasser an. Schon hierbei wird mehr Zink aus der Legierung aufgelöst als Kupfer, so dass eine kupferreichere Legierung mit dunkler Farbe an der Oberfläche zurückbleibt. — Soll beim Messing die helle Naturfarbe entstehen, so ist es zweckmässiger, verdünnte Salpetersäure (1 T. Säure auf 10 T. Wasser) anzuwenden.

Liegt aber die Aufgabe vor, das Gelbkupfer zu färben, so kommt eine Schnellbeize in Anwendung, zu welcher je nach der gewünschten Farbe verschiedene Flüssigkeiten genommen werden. — Zum Gelbbeizen (Gelbbrennen, Abbrennen, Decaper, Derocher, PicJcling, DippUng), durch welches eine hochgelbe Farbe erzielt werden soll, benutzt man starke Salpetersäure (von 1,324 spez. Gewicht), der man noch oft durch Zusatz von konzentrierter Schwefelsäure (2 T. Salpetersäure, 7 T. Schwefelsäure) eine grössere Stärke giebt. Da die Schwefelsäure auf einen roten Ton wirkt, so erzeugt die eben genannte Mischung eine goldgelbe, die Salpetersäure allein aber eine in’s Grüne stechende Farbe. — Ein mitunter gegebener Zusatz von Kochsalz veranlasst die Bildung von Königswasser, welches insofern von günstigem Einfluss sein kann, als es das durch Salpetersäure gebildete, ungelöste, die Oberfläche verunreinigende Zinnoxyd (von dem fast immer dem Messing in kleinen Mengen beigemengten Zinn S. 22, herrührend) auflöst. — Ein Zusatz organischer Substanzen (Russ, Schnupftabak oder Holzpulver), welche die Bildung von salpetriger Säure befördern, macht die Farbe besonders lebhaft. — Durch eine gewisse Nachbeize ist man imstande, den blank gebeizten oder gelbgebrannten Gelbkupfergegenständen ein angenehmes mattes Aussehen zu verleihen (Mattieren, Mattbeizen). Die Mattbeize erhält man durch Auflösen von 1 T. Zink in 3 T. Salpetersäure von 1,324 spez. Gew. und Zusatz einer Mischung von 8 T. Salpetersäure und 8 T. Schwefelsäure. In einer

Porzellanschale wird dieselbe zum Sieden gebracht, und dann der Gegenstand so lange (etwa */2 Minute und mehr) hineingelegt, bis die stürmische Entwicklung von salpetriger Säure aufhört und die Oberfläche gleichmässig erscheint. Durch Veränderung des Verhältnisses zwischen der Zinklösung und der Säuremischung wird die Stärke der Beize geregelt. — Der sich beim Mattheizen gewöhnlich bildende, unansehnliche, dunkelgraugelbe Überzug wird endlich durch kurzes Eintauchen in die oben angegebene Gelbbeize entfernt. — Das Abspülen und das Trocknen der gebeizten Objekte geschieht wie oben angegeben wurde. — Zum Abbeizen der dünnen Oxydhaut vom Messing kann man sich auch einer Chlorzinklösung bedienen. Wenn man die gebeizten Messinggegenstände so schwach glüht, dass sie eine schwärzlich braune Farbe annehmen und sodann in Chlorzinklösung ablöscht und darin kocht, während man zugleich die Rückseite mit einem Zinkstäbchen berührt, bekommen sie einen rosenroten Kupferüberzug.

B. Weissieden des Silbers*). — Das Silber wird seiner Weichheit wegen selten rein, sondern gewöhnlich mit Kupfer legiert verarbeitet. Das Kupfer beeinträchtigt aber nicht nur die schöne weisse Farbe des Silbers an sich, sondern verunschönt die Silberarbeiten namentlich dadurch, dass es sie infolge des Glühens mit einer schwarzbraunen Oxydschicht überzieht. Zur Herstellung der rein weissen Silberfarbe, wie sie an neuen Silbergeräten, Münzen, Medaillen. Knöpfen etc. zu erkennen ist, wird durch eine Beize das Kupfer von der Oberfläche weggebeizt, so dass eine Schicht reinen Silbers zurückbleibt, nach deren Abnutzung allerdings die Naturfarbe der Legierung wieder zum Vorschein kommt. Die hierzu gebräuchliche Operation, welche das Sieden (Wei s sieden , Blanchir, Blanchiment, Blanching) heisst, ist mit einer Flüssigkeit (Sud) auszuführen, welche das Kupfer auflöst, aber auf das Silber ohne Einwirkung bleibt. Da stark verdünnte Schwefelsäure diese Eigenschaft besitzt, so wird sie (besonders in den Münzwerkstätten) in einer Verdünnung von 1 T. Schwefelsäure mit 100 T. Wasser oft angewendet. Ausserdem ist eine Beize in Gebrauch, welche aus 2 T. Kochsalz, 11 T. Weinstein und 32 bis 48 T. Wasser besteht. Diese Sude sind am wirksamsten, wenn sie zum Sieden erwärmt in Anwendung kommen. Auch eignet sich das sauere schwefelsaure Kali im Wasser gelöst sehr gut als Beize und empfiehlt sich in manchen Fällen deshalb, weil die Auflösung nicht erwärmt zu werden braucht.

Die Silbergegenstände werden, wenn es sonst ihre Beschaffenheit erlaubt, d. h. wenn sie beim Gebrauch der Elastizität entbehren können, vor dem Sieden geglüht, teils um das anklebende Öl etc. zu verbrennen, teils um das Kupfer zu oxydieren. Nach dem Glühen bringt man sie sogleich in die Beize und lässt sie darin, je nach der Legierung, verschieden lange Zeit. Silberreichere Legierungen brauchen nur 3 bis 5 Minuten, silberarme aber wohl 1 bis 2 Stunden, um gehörig weiss gesotten zu werden. Sehr zweckmässig ist es, das Sieden zwei bis dreimal nacheinander auszuführen, weil dann die Farbe am schönsten wird, namentlich, wenn der letzte Sud nur aus Weinstein und Wasser besteht. — Sollen die Silberarbeiten ein mattes Aussehen bekommen, so müssen sie vor dem zweiten Sieden mit einem Brei aus Pottasche oder Weinstein und Wasser bestrichen, damit geglüht und in Wasser abgelöscht werden.

C. Sieden und Färben des Goldes*). — Das Gold wird ebenfalls seiner Weichheit wegen fast nur legiert (karatiert) verarbeitet und zwar mit Kupfer allein (Rote Karatierung) oder mit Silber allein (Weisse Kara-

tierung) oder mit Kupfer und Silber (Gemischte Karatierung). Deshalb müssen die Goldarbeiten, namentlich die der roten und gemischten Karatierung gebeizt werden, damit die schwarzbraune Kupferoxydschicht, die beim Glühen entsteht, entfernt wird, und damit die charakteristische Goldfarbe zum Vorschein kommt.

Handelt es sich nur um das Abbeizen des Kupferoxyds, so stimmt das Verfahren mit dem Sieden des Silbers in verdünnter Schwefelsäure überein und wird auch Sieden genannt.

Soll dahingegen das Gold mit seiner hochgelben Farbe, also in seiner Reinheit erscheinen, so muss an der Oberfläche der Gegenstände das Kupfer und Silber entfernt und eine reine Goldschicht gebildet werden (Färben, Mise en couleur, Colouring). Gewöhnlich wird dieser Prozess jedoch so geleitet, dass sich auch das Gold in geringem Maasse auflöst, aber sodann wieder auf die Oberfläche niederschlägt. Die anzuwendende Beize (Goldfarbe, Farbe, Couleur, C. ä bijou, Colour, GoJä-colour) muss demnach diesem Zwecke entsprechend zusammengesetzt sein. Am gebräuchlichsten ist die Zusammensetzung aus 1 T. Kochsalz, 2 T. Salpeter und D/2 T. rauchende Salzsäure von 1,165 spez. Gew. Das abgeknisterte Kochsalz wird zunächst mit dem Salpeter und wenig Wasser zusammen gekocht und zur Trockne verdampft, darauf die Salzsäure zugesetzt und dann die Mischung bis zur deutlichen Chlorentwicklung gekocht, weil von dem Vorhandensein des Chlors die Lösung der Metalle, besonders des Goldes, abhängt. Die vorher gesottenen Goldarbeiten werden dann an einem Platindraht hängend in die siedende Farbe gebracht und so lange darin bewegt, bis der gewünschte Ton eingetreten ist, wozu gewöhnlich 5 bis 6 Minuten erforderlich sind. Hiernach findet dann schnell das übliche Abwaschen, zuerst in kochendem, darauf in kaltem Wasser statt.

D. Beizen und Färben des Holzes⁴). — Es ist bereits S. 41 hervorgehoben, dass die Hölzer der gemässigten Zone, also besonders die europäischen Hölzer, der grössten Zahl nach wenig ausgeprägte Farben besitzen, während diejenigen der Tropen sich durch intensive Farben und schöne Zeichnungen hervorthun. Andererseits lassen sich die europäischen Hölzer wegen ihrer grösseren Weichheit leichter bearbeiten und wegen ihrer Leichtigkeit zu manchen Zwecken gebrauchen, wozu die schweren Hölzer unanwendbar sind. Ausserdem sind die ersteren leicht und billig zu beschaffen, während die letzteren hoch im Preise stehen, namentlich wenn ihre Zeichnungen von besonderer Schönheit sind. Um nun den aus leichtem, gewöhnlichem Holze angefertigten Arbeiten das Ansehen der edlen Hölzer zu geben, können zwei Wege eingeschlagen werden: entweder überzieht man sie mit dünnen Platten (Fourniere) edler Hölzer (Fournieren S. 444), oder man tränkt sie mit farbegebenden Mitteln. Die letzte Methode, welche das Beizen oder Färben des Holzes (Teindre, Teinture, Staining) umfasst, liefert nicht nur das sogenannte imitierte Holz oder die Holzimitationen, wenn sie gewisse Zeichnungen hervorbringt, sondern auch die einfach gefärbten Hölzer.

Das Färben des Holzes wird entweder bewirkt durch eine wässerige Brühe aus Farbstoffen, mit welcher das Material getränkt wird und die nach dem Verdunsten des Wassers die Farbstoffe in den Poren des Holzes zurücklässt, oder durch Einwirkung ätzender Flüssigkeiten auf die Holzsubstanz, oder endlich durch einen wirklichen Färbeprozess.

Die Farbstoff brühen bestehen aus Abkochungen von Abfällen edler Hölzer (Mahagoni) und von Farbhölzern (Fernarabukholz, Blauholz, Gelbholz, Arkanna-wurzeln, Kurkuma etc.), oder es sind Auflösungen von Farbstoffen oder Pigmenten (Karmin, Krapp, Indigo, Fuchsin, Nigrosin und anderen Anilinfarben etc.), die in verschiedenen, dem jedesmaligen Fall angepassten Konzentrationen mittelst eines Pinsels oder eines Schwammes aufgetragen werden.

AI3 Beizmittel sind hier nur, als die gebräuchlichsten, anzuführen: die Salpetersäure, sowie eine Lösung von übermangansaurem Kali in Wasser, welche, auf Holz aufgetragen, dasselbe mehr oder weniger gelb und braun beizen, indem sie dem Holzstoffe Sauerstoff zuführen.

Da das Holz als Zellulose identisch ist mit der Baumwolle, der Leinenfaser u. s. w., so muss es sich auch nach den Regeln der Färberei, welche für diese Stoffe gültig sind, färben lassen und zwar mit grösserer Sicherheit und besserem Erfolge als nach der jetzt allgemein gebräuchlichen Art, die darin besteht, bestimmte, nach oft seltsam zusammengesetzten Rezepten angefertigte Farbebrühen auf das Holz zu bringen. Man müsste die Holzfaser zunächst, wie die Baumwolle oder den Flachs etc. durch Beseitigung der harzigen und gummösen Stoffe, welche die Holzfaser umhüllen, vermittelst einer Art Vorbeize, die aus dünnen alkalischen Laugen oder Seifenwasser zu bestehen hat, für die Aufnahme von Farben geschickt machen. Darauf wäre dann eine Präparation notwendig, welche, nach den verschiedenen Farbesubstanzen sich richtend, den Fasern einen bestimmten Farbenhuuger gäbe, der endlich durch eine der angenommenen sieben Hauptarten der Farbenfixierung gestillt werden könnte. — Das in manchen Fällen nach diesen Andeutungen eingeschlagene Verfahren bestätigt die Beachtung derselben, da auf diesem Wege ausgezeichnete Resultate vorliegen. So wird z. B. Eichenholz sehr schön schwarz gefärbt, wenn man es einige Tage in eine Alaunlösung legt und dann abwechselnd mit einer Blauholzabkochung und einer Auflösung von Grünspan in Essig behandelt. In diesem Fall bezweckt die Aufnahme eines Thonerdesalzes nichts weiter als die Hervorbringung einer Molekularverbindung der Thonerde mit der Faser, wodurch die Aufnahmebegierde für die Farbe vergrössert wird. Da es jedoch vorläufig noch an bestimmten Vorschriften dieser Art fehlt, so können auch hier nur noch Farbenrezepte mitgeteilt werden. In folgendem ist deshalb eine kleine Zusammenstellung bewährter Vorschriften angefügt.

1.    Sch warz [Ebenholzimitation], a) Man tränkt das Holz mit einer dünnen Abkochung von Galläpfeln oder Schmack (Sumachblätter), lässt trocknen und behandelt dann dasselbe mit in Wasser oder Spiritus löslichem Nigrosin (Anilin-Schwarz), wodurch eine tiefschwarze Färbung entsteht. — b) Man löst 8 T. Blauholzextrakt in 512 T. Wasser und fügt 1 T. gelbes chromsaures Kali zu. Die dadurch entstandene schwarze Beize ist zum Gebrauch fertig. — c) Blauholz wird mit Wasser gekocht, dem etwas Alaun zugesetzt ist, und die abgegossene Brühe heiss auf das Holz aufgetragen. Nach dem Trocknen erzeugt eine aufgewischte Auflösung von essigsaurem Eisenoxydul, Eisenchlorid oder chromsaurem Kali die schwarze Farbe. — d) Man kocht unter Ersatz des verdampften Wassers 8 T. Blauholz mit 288 T. Wasser eine Stunde lang und dann noch eine Stunde unter Zusatz von 32 T. Galläpfeln. Plierauf setzt man der durchgeseihten Flüssigkeit 8 T. entwässerten Eisenvitriol und 1 T. Grünspan zu. Diese Flüssigkeit wird heiss aufgetragen; kleine Holzstücke werden darin längere Zeit liegen gelassen.

2.    Braun [Nussbaum- und Mahagoni-Imitationen], a) Eine starke Abkochung von Wallnusschalen in Wasser mit etwas Orlean und Pottasche (um einen rötlichen Ton hervorzubringen) giebt aufgestrichen ein hübsches Braun. — b) Desgleichen eine Auflösung von übermangansaurem Kali. — c) Wenn man das Holz mit Kupfervitriol tränkt und dann mit einer durch Schwefelsäure angesäuerten Lösung von Blutlaugensalz überstreicht, so wird es rotbraun. —

d)    Man bestreicht das Holz mit einer Abkochung von Katechu in sodahaltigem Wasser und nachher mit doppeltchromsaurem Kali, ebenfalls in Wasser gelöst. —

f) Ein Rezept zur Erzeugung von Mahagoni-Imitationen

e)    Durch Bestreichen mit Salpetersäure lassen sich verschiedene Töne von Braun erzeugen.

auf hellem Nussholze ist folgendes. Man beizt das Holz mit Salpetersäure vor, lässt trocknen und tränkt dasselbe dann mit einer Lösung von 3 T. Drachenblut und 1 T. Soda in 64 T. Spiritus, welche mittelst eines Pinsels so oft aufgetragen wird, bis die gewünschte Farbe entstanden ist. — g) Eine Abkochung von Mahagoni-Spänen giebt hellem Holze eine Mahagoni-Farbe.

3.    Rot. Diese Farbe wird am schönsten erzeugt durch Lösungen von Anilinrot, Karmin (oder statt dessen eine Abkochung von 1 T. Kochenille in 160 T. Wasser mit 4 T. Weinstein), Krapp-Absud (5 T. Krappwurzel werden mit 4 T. Wasser in einem Gefässe digeriert, das in kochendem Wasser steht). Auch giebt eine Abkochung von 8 T. Fernambukholz mit 1 T. Alaun eine schöne rote Farbe, wenn das Holz vorher mit Zinnsalz (Zinnchlorür) vorgebeizt wird. — Nüanzen von Rot kann man am einfachsten durch Nachbeizen erhalten; durch Salmiakgeist wird Karmin oder Kochenille karmoisin; durch Pottasche das Fernambukrot violett.

4.    Gelb. Die Farbe wird entweder durch eine Abkochung von Gelbholz oder Querzitronrinde oder Kurkuma auf mit Alaun oder Zinnsalz vorgebeiztem Holz erhalten. — Der Anwendung des Chromgelb, Avelches als Präzipitationsfarbe erzeugt wird, indem man das Holz zuerst mit einer Lösung von 3 T. essigsaurem Bleioxyd in 100 T. Wasser tränkt und dann mit einer Auflösung von 1 T. doppeltchromsaurem Kali in 100 T. Wasser behandelt — mag wohl die Giftigkeit dieser Farbe entgegenstehen, obwohl sie nicht nur sehr dauerhaft, sondern auch durch Zusatz von Säure (Essig) oder Alkali (Pottasche) beliebig vom Kanariengelb bis Rot nüanziert werden kann.

5.    Blau. Das Blau wird in grosser Schönheit durch Indigo-Lösung hervorgebracht, die man sich am besten aus einer Färberei verschafft. -— Anilinblau ist nicht haltbar genug. — Wenn man das Holz mit einer dünnen Eisenoxyd- oder Eisenchloridlösung tränkt und darauf mit Blutlaugensalzlösung behandelt, so wird dasselbe durch die Präzipitationsfarbe Berliner-Blau, je nach der Konzentration der Lösungen echt blau gefärbt.

6.    Grün. Die Mischfarben überhaupt werde)i dadurch hervorgebracht, dass man erst eine und dann eine zweite Farbe aufträgt. — Also wird Grün erhalten, wenn man das gelb gebeizte Holz mit einer blauen Farbe überstreicht oder umgekehrt.

Zum Gelingen einer guten Färbung ist vor allem erforderlich, dass das Holz vollständig trocken und wo möglich warm ist, weil nur in diesem Zustande die Holzporen so geöffnet sind, dass die Farbeflüssigkeiten gut eindringen können. Um ein flammiges Ansehen hervorzubringen, werden wohl einzelne Partien des Holzes vor dem Färben rauh gemacht, indem man sie mit einer halbscharfen Ziehklinge quer gegen die Fasern abzieht, weil die aufgekratzten Stellen mehr Farbe aufnehmen.

Es ist ferner die Auswahl des Holzes für bestimmte Imitationen wichtig, da einzelne Holzarten sich schlecht dazu eignen, andere aber gute Resultate geben. Als Regel muss gelten, dass man solche Holzarten wählt, die schon in ihrer natürlichen Beschaffenheit den Hölzern, die nachgebildet werden sollen, möglichst nahe stehen. — Darum ist zur Nachahmung von Ebenholz das Birn-bäum-, Apfelbaum- und Lindenholz, sowie, wenn auch weniger, das Ahornholz besonders zu empfehlen. — Zu Mahagoni ist das helle Nussbaumholz und das Holz alter Ulmen vorzüglich geeignet, weil diese Hölzer ein geflecktes und flammiges Ansehen haben. — Im übrigen muss den Arbeiter zur Hervorbringung bestimmter Farben und Schattierungen Geschicklichkeit und Erfahrung leiten.

¹

Prakt. Masch.-Konstr. 1873 S. 69. — Dioglers Journ. 165, 183.

²

Mitt. d. Hann. Gew.-Ver. 1838 S. 184. — Difiglers Journ. 238, 385; 241, 97; 251, 10. — 2) Zeitschr. deutsch. Ing. 1857 S. 165; 1862 S. 214; 1864 S. 545. — Mitt. d. Hann. Gew.-Ver. 1838 S. 184; 1859 S. 35; 1864 S. 141 u. 143. — Prakt. Masch. - Konstr. 1871 S. 59; 1873 S. 106. — Dinglers Journ. 105, 248; 113, 98; 123, 415; 131, 266; 140, 92; 153, 182; 160, 184; 171, 177. 275, 395; 190, 274; 195, 16, 297; 206, 295; 207, 449; 214, 102; 223, 355; 227, 346; 228, 308; 238, 198, 259; 243, 460; 247, 321; 251, 10; 255. 213; 257, 503.

³

Kaiser, Chemisches Hilfsbuch für die Metall-Gewerbe. Wiirzburg 1885. — Georg Büchner, Metallfärbung. Berlin 1891. — Tscheuschner, Metalldekorierung. 5. Auflage Weimar 1883.

⁴

Schmidt, Beizen, Schleifen und Polieren des Holzes. 6. Aufl. Weimar 1881. — \ndes, Vollendungsarbeiten der Holzindustrie. 3. Aufl. Wien.

II. Von den Mitteln zur Hervorbringung eines Glanzes¹).

Die Erscheinung des Glanzes rührt her von einem hohen Grade der tegelmässigen Reflektion des Lichtes (Spiegelung) und steht daher in einer bestimmten Beziehung zu der Oberflächen-Beschaffenheit des reflektierenden (glänzenden) Körpers, indem die Stärke der Reflektion unter gleichen Umständen abhängig ist von der Glätte der Flächen, insofern als sie mit der Glätte zu- und abnimmt. Je geringer demnach die Rauhigkeiten der Flächen sind, je grösser wird ihr Glanz, weshalb die Hervorbringung glänzender Flächen zusammenfällt mit der Beseitigung der Flächen-Rauhigkeiten. — Von grosser Wichtigkeit für die Erzeugung des Glanzes ist die Struktur des Körpers, indem eine grosse und gleichmässige Dichtigkeit zur Hervorbringuug einer gewissen Glätte erforderlich ist. Aus diesem Grunde erhalten die Metalle leicht einen sehr hohen Glanz, während das poröse, mit höchst unregelmässiger Struktur ausgestattete Holz im natürlichen Zustande nur einen sehr geringen Grad von Glanz annimmt. — Die Dauerhaftigkeit des Glanzes hängt ebenfalls von der Beschaffenheit des Materials ab, so zwar, als seine Härte und seine Fähigkeit, sich an der Luft etc. nicht leicht zu oxydieren, die Erhaltung des Glanzes bedingt. Daher hält sich der Glanz des harten Stahls selbst bei unausgesetztem Gebrauch (Polierwalzen der Goldarbeiter), während der hohe Glanz des Goldes und des Silbers infolge der Benutzung (der Münzen z. B.) schnell verschwindet und derjenige des Bleies, Zinks, Zinns etc. schon beim Liegenlassen an der Luft sich sehr bald verliert, obwohl er bei Luftabschluss eine ausserordentlich lange Dauer hat, wie unter andei'em der Zinnbelag des Spiegels zeigt.

Die Rauhigkeit einer Oberfläche kann auf zweierlei Weise entfernt werden: Entweder 1. dadurch, dass sämtliche Erhöhungen bis auf den Grund der Vertiefungen weggenommen oder 2. dadurch, dass die Vertiefungen vollständig und bis zur Spitze der Erhöhungen ausgefüllt werden. In letzterem Fall endlich sind noch zwei Wege einzuschlagen, je nachdem man nämlich die Ausfüllung mit derselben Substanz durch Eindrücken der Erhöhungen in die Vertiefungen, oder mit einer anderen Substanz durch Einbringen dieser in die Vertiefungen bewerkstelligt.

Sonach kann die Erzeugung des Glanzes (Poli, Polisli), welche allgemein den Namen Polieren (Polir, Polish) führt, stattfinden 1. durch ein fortgesetztes Schleifen, 2. durch Niederdrücken der erhabenen Teilchen, vermittelst harter Körper (Stahl, daher Polierstähle; Stein, daher Poliersteine) und 3. durch Ausfüllen der Vertiefungen mittelst besonderer Substanzen, welche auch Politur genannt werden.

A. Polieren durch Schleifen (Glanzschleifen, Polir, Polissage, Polishing).

Diese Methode des Glanzgebens findet nur auf Metall Anwendung. Dass durch das Schleifen auf Schleifsteinen, das Feilen, das Schaben u. s. w. die Oberfläche der Metallgegenstände bereits eine grosse Glätte erhalten kann, wenn das Korn des Steines, der Hieb der Feile etc. nur gehörig fein ist, er-giebt sich zur Genüge aus der Betrachtung S. 385, 390 etc. Darum geht nicht nur dem eigentlichen Glanzschleifen in der Regel das Schleifen auf Steinen und mit anderen Hilfsmitteln oder das Befeilen, Abschaben etc. voran, sondern es dienen diese Arbeiten sogar in vielen Fällen als Vollendungsarbeiten und fallen daher mit den Vorarbeiten zum Polieren zusammen.

Zunächst verdient erwähnt zu werden, dass man in vielen Fällen statt der kompakten Steinmassen zweckmässiger pulverförmige Substanzen, gewöhnlich steiniger Natur, zum Schleifen verwendet, weil die Steine oft zu plump, zu schwer und zum Abschleifen unregelmässiger Flächen ungeeignet und nicht in beliebigen Feinheitsabstufungen zu erhalten sind. Als Schleifpulver sind natürlich nur verhältnismässig harte Körper zu gebrauchen, welche durch Zerstampfen, Pulverisieren auf Mühlen, Absieben und Abschlämmen in die gewünschte Feinheit übergeführt werden. Die gebräuchlichsten Materialien sind folgende:

1.    Schmirgel (Schmergel, Smirgel, Emeri, Emery). — Der Schmirgel ist ein wesentlich aus reiner Thonerde bestehendes Mineral, eine Korund-Varietät, von sehr grosser Härte (nach der mineralogischen Plärteskale gehört er der 9. Härteklasse an, und steht daher unmittelbar unter der Härte des Diamanten), der namentlich auf den griechischen Inseln Naxos und Ikaria (Naxos-Schmirgel), sodann in Kleinasien bei Magnesia (levantischer, türkischer Schmirgel), ferner in Ostindien, Spanien und dem sächsischen Erzgebirge gefunden wird. Die Farbe des Schmirgels nüanziert zwischen blaugrau und blau; fein gepulverter Schmirgel ist braungrau. Der blaue Schmirgel ist der beste, weil er der reinste ist. Zum Zwecke der Verwendung²) wird der in Stücken bis zu 50 kg Gewicht vorkommende Schmirgel in Steinbrechern gebrochen, in Pochwerken zerstampft, dann zwischen Walzen oder in einem Kollergang verfeinert, darauf gesiebt und geschlämmt, so dass er in mehreren, gewöhnlich 7, mitunter 34, Feinheitsnummern gewonnen wird. Seiner grossen Härte wegen ist der Schmirgel besonders zum Schleifen der härtesten Metalle, von den harten Kupferlegierungen bis zum glasharten Stahl, geeignet. — Der hohe Preis des Schmirgels ist Veranlassung gewesen, Surrogate einzuführen, welche oft auch den Namen Schmirgel tragen, unter Umständen sehr brauchbar sind, aber dem wirklichen Schmirgel an Güte bedeutend nachstehen. So findet man oft unter obigem Namen nur ein gepulvertes Gemenge von Granaten, Quarz und Eisenglanz; oder den sog. Granatsand, Zirkonsand und selbst Eisenschlacke. — Das wichtigste Ersatzmittel ist Karborund (S. 392).

2.    Bimsstein (Ponce, Pierre-ponce, Pamice-stone). Der Bimsstein ist eine blasige, löcherige, schwammartige, scharf anzufühlende Masse, oft von faseriger Textur, sehr spröde und zerrieben ein scharfes Pulver gebend. Mineralogisch kann er als schaumig aufge trieben er Obsidian angesehen werden, der in Lavaströmen und als vulkanische Auswürflinge, namentlich auf den Liparischen Inseln, auch am Rhein, sodann auf den Inseln Island, Teneriffa u. s. w. vorkommt. Seine Farbe ist hellgrau, selten bläulich, grünlich oder rötlichbraun. Seine Härte ist so gross, dass er sehr gut zum Schleifen der

Metalle, besonders aber des Holzes verwendet werden kann. Man gebraucht ihn entweder in grösseren Stücken oder als Pulver. In ersterem Fall erleiden die oft kopfgrossen Stücke vermittelst der Säge eine Zerteilung in kleinere Stücke (auch mit der Raspel profiliert), wo dann die Schnittfläche zugleich Schleiffläche ist. Im zweiten Fall wird der Bimsstein pulverisiert und durch Schlämmen in verschiedenen Feinheiten erhalten. Beim Schleifen mit Bimsstein (Bimsen, Poncage) auf Metall wird derselbe gewöhnlich mit Wasser, auf Holz mit Öl und nur wenn das Holz hell von Farbe ist, auch mit Wasser angefeuchtet. Unter künstlichem Bimsstein versteht man die S. 392, 5 angegebene hart gebrannte Masse.

Aus dem Mineralreiche kommen ferner ausser den bereits S. 392 etc. genannten Schleifsteinen und ihren Pulvern noch zur Anwendung:

3.    Feuerstein,

4.    Sand, — und die künstlichen Erzeugnisse:

5.    Hammerschlag S. 199,

6.    Gr 1 as,

und zwar nur in pulverförmigem Zustande.

Einige aus dem Tierreiche und dem Pflanzenreiche stammende Schleifmittel mögen noch erwähnt werden, wenngleich sie eine untergeordnete Rolle spielen, da sie selten auf Metall, öfters dahingegen auf Holz Anwendung finden.

7.    Fischhaut, die rauhe Haut des Haifisches.

8.    Sepia (Blackfischbein, Os de seiche, O. d. seche, Guttle hone) namentlich zum Gebrauch auf hellem Holze.

9.    Schachtelhalm (Prele, Queue de cheval, Horse tail, Dutch rush), die getrockneten Stengeln der gleichnamigen Pflanze (Equisetum palustre und E. hyemale), deren Epidermis wegen des Reichtums an Kieselerde sehr hart ist und daher namentlich auf Holz, übrigens auch auf weichen Metallen (Zinn, daher Zinn kraut) gebraucht wird.

10.    Schleifkohle. Da die Kohle der Hölzer mit feinem Gefüge (schwarzer Hollunder, Linde) auf Kupfer, Messing, Silber, Argentan und Metallen ähnlicher Härte einen feinen Schliff* erzeugt, so findet sie mitunter zum Schleifen dieser Metalle Verwendung.

Mit den eben genannten Schleifmaterialien lassen sich die Metalle wohl bis zu einem sehr hohen Grade glätten, allein doch nicht bis zu dem Grade, der zur Erzeugung eines tiefen Glanzes erforderlich ist, weil sie selbst im feinsten Zustande noch zusammenhängende Ritzen hinterlassen. Zur Herstellung der höchsten Politur müssen daher noch andere Mittel (eigentliche Poliermittel) in Anwendung kommen, welche höchst fein sind und nur sehr zart augreifen, daher auch ausschliesslich in Pulverform (Polierpulver) gebraucht werden.

Die wichtigsten derselben sind:

1. Kalk. Der gebrannte, ungelöschte Kalk liefert eine vorzügliche Politur, wenn er frei von Kohlensäure, Sand und Wasser, also nicht an der Luft zerfallen, und möglichst rein von fremden Beimengungen ist. Er muss dies durch ein weisses, gleichmässiges Ansehen zu erkennen geben. Die vorzüglichste Sorte ist der Wiener Kalk in Stücken. — Aus Dolomit wird ebenfalls ein Polierkalk gewonnen, indem man denselben brennt, darauf löscht und dann mehrere Stunden glüht, wonach er sich nicht mehr in Wasser erhitzt (Wieuer Kalk in Pulver). Um die guten Eigenschaften des Polierkalkes zu konservieren, muss man denselben in hermetisch verschlossenen Büchsen,

31

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

Gläsern etc. auf bewahren.

Beim Gebrauch wird er entweder mit Öl oder

Ölsäure (auf Messing), mit Branntwein oder Wasser (auf Stahl und Eisen) getränkt,

2. Eisenoxyd. Sowohl das natürliche, als das künstlich bereitete Eisenoxyd ist eines der vorzüglichsten Polierpulver (Polierrot, Englisch Rot Pariser Rot, Krokus, Rouge, R. ä polir, R. d’Angleterre, Jeweller’s red, Rouge, Crocus). Das natürliche Eisenoxyd (das Hämatit mit seinen Abänderungen Eisenglanz und Roteisenstein) liefert, aufs feinste gemahlen und geschlämmt, zwar ein recht brauchbares Polierrot, ebenso das bei der Kordhäuser Schwefelsäure - Fabrikation zurückbleibende, unter dem Kamen

Kolkothar oder Totenkopf bekannte, allein für die feinen Arbeiten aus Stahl, Gold u. s. w. muss dasselbe künstlich hergestellt werden, wozu folgende Vorschriften dienen, a) Man löst 17 T. Soda in 68 T. Wasser und erhitzt die Flüssigkeit zum Sieden. Sodann fügt man nach und nach 10 T. Eisenvitriol (krystallisiertes schwefelsaures Eisenoxydul) hinzu und lässt damit noch eine Zeit lang sieden. Kach dem Erkalten findet man am Boden des Gefässes eine grünlich-weisse Masse von kohlensaurem Eisenoxydul, welche durch Abgiessen von der Flüssigkeit befreit, sodann gut ausgewaschen und endlich durch schwaches Glühen in einem Tiegel in rotes Eisenoxyd verwandelt wird. — b) Wenn man eine siedend heisse Lösung von Eisenvitriol mit Kleesalz oder besser Oxalsäure ausfällt und das Präzipitat bis etwa 200 Grad C. erhitzt, so erhält man ein besonders gerühmtes, höchst zartes Polierrot. — c) Gleiche Teile Eisenvitriol und Kochsalz werden in einem Tiegel einige Zeit der Rotglühhitze ausgesetzt, und nachher die Masse mit kochendem Wasser ausgezogen. Man erhält hierbei das Eisenoxyd in metallglänzenden Schüppchen, welche sich in dem Wasser absetzen. — Das durch Glühen entstandene Polierrot hat je nach der angewendeten Glühhitze in eine rote, braune oder bläulich-rote Farbe und auch verschiedene Härte, indem das braune und violette am härtesten und daher besonders auf Stahl (Stahl-Rouge), das rote, weniger hart und daher namentlich auf Gold und Silber (Gold-Rouge) anwendbar ist. — Zwischen der Wirkung des Polierkalkes und des Polierrotes besteht noch der bemerkenswerte Unterschied, dass der Kalk auf Stahl, Messing etc. eine helle, das Rot aber eine tief dunkele Politur erzeugt, was vermutlich davon herrührt, dass kleine Teilchen dieser Poliermittel sich in den Metallporen festsetzen.

3.    Tripel (Tripoli, Tripoli). Der echte Tripel, welcher meist aus Kieselpanzern von Infusorien besteht und im Flötzgebirge und Diluvium vorkommt (in Tripolis, England, Sachsen), ist von gräulich-weisser oder gelblicher Farbe und etwas rauh anzufühlen. Wegen seiner geringen Härte (Gipshärte) ist er namentlich zum Polieren der weicheren Metalle (Gold, Silber, Kupfer, Messing, Britania-Metall) recht geeignet, wozu er anfangs mit Öl, später trocken gebraucht wird.

4.    Englische Erde (Terre pourrie, Rotten stone) ist eine vorzüglich in England vorkommende Varietät des Tripels, die in der Güte über den eigentlichen Tripel gestellt wird.

5.    Zinnasche (Zinnoxyd hergestellt durch Glühen von oxalsaurem Zinnoxydul, welches durch Fällen von 2 T. Zinnsalz in 12 T. Wasser mit 1 T. Oxalsäure in 6 T. Wasser gelöst erhalten wird).

6.    Kreide (Schlämmkreide).

7.    Graphit.

8.    Kienruss.

9.    Gebrannte Knochen (Knochenasche, Beinasche).

10.    D i a m a n t i n (geglühte Thonerde).

jedoch in das feinste Pulver ver-

wozu es

11.    Bor. Da das Bor Diamantharte besitzt, so ist es zum Polieren von gehärtetem Stahl vorgeschlagen wandelt werden muss.

Die Operation des Schleifens und Polierens ist einigermaassen verschieden, je nachdem die Schleifmittel in Stücken oder in Pulver zur Verwendung kommen sollen. Bezüglich des ersten Falles genügt es, auf das S. 393 etc. Gesagte zu verweisen.

Bei dem Gebrauch der pulverförmigen Schleif- und Poliermittel ist es in den meisten Fällen erforderlich, das Pulver mit Hilfe besonderer Zwischenmittel an die Arbeitsfläche anzudrücken und dann auf derselben hin- und herzubewegen, wobei zur Vermeidung des Verstaubens und zur Erzeugung eines gewissen Zusammenhanges, das Pulver entweder mit Wasser, Weingeist oder Öl zu einem dünnen Teig angemacht, oder in einer dünnen Schicht auf der Oberfläche des Schleif- oder Polierwerkzeuges befestigt wird. — Diese Zwischenmittel oder Werkzeuge sind zwar sehr mannigfaltig in Grösse und Form, doch im ganzen sehr einfach. Oftmals ist es nur ein Stück weiches Leder, Filz, Tuch oder Leinwand, welches mit Schleif material versehen, mit der Hand an das Arbeitsstück angedrückt und darauf hin- und hergeführt wird, wenn man es nicht vorzieht, das letztere sich bewegen zu lassen, z. B. auf der Drehbank. Sehr gebräuchlich sind ferner die Schleif- und Polierfeilen oder Hölzer (Polissoir, Stich), welche bei Anwendung von Schmirgel den besonderen Namen Schmirgelfeile, Schmirgelholz (Rodoir, Emery stick) führen. Dieselben werden entweder aus Metall oder aus Holz angefertigt. Die ersteren bestehen dann aus glatt geschliffenen Eisen- oder Stahlstäbchen (alte, weich gemachte Feilen eignen sich vorzüglich dazu) oder aus Stäbchen von besonderer Komposition (Kompositionsfeilen) aus 8 T. Kupfer, 2 T. Zinn, 1 T. Blei, 1 T. Zink oder 8 T. Zink und 1 T. Kupfer. Die hölzernen Feilen müssen aus einem möglichst gleichförmigen, weichen Holze (Lindenholz, Weidenholz) gemacht werden, in welches das Pulver sich leicht eindrückt. Sehr oft beklebt man die Hölzer, um eine sehr weiche Unterlage zu erhalten, mit Leder, Tuch oder Kork. Die Gestalt und Grösse dieser Hölzer und Feilen richtet sich selbstverständlich nach dem Arbeitsstücke. Mitunter wendet man zwei Feilen zugleich an, wenn das Arbeitsstück an zwei gegenüberliegenden Seiten geschliffen oder poliert werden soll, indem man das z. B. im Schraubstocke festgehaltene Arbeitsstück zwischen dieselben bringt und die letzteren, an beiden Enden mit den Händen zusammenfassend, darauf hin- und herzieht. Derselbe Gedanke liegt auch der Schleif- und Polierkluppe, Schmirgelkluppe zu Grunde, welche zum Bearbeiten cylindrischer, durch die Drehbank bewegter Arbeitsstücke dient und, ähnlich der Scharnierkluppe (Fig. 400. E. S. 420), aus zwei konkav ausgeschnittenen Backen besteht, die sich an das Ai’beitsstück anpressen. — Die Unbiegsamkeit der genannten Metall- und Holzfeilen macht dieselben in manchen Fällen für die in Rede stehenden Arbeiten unbequem oder unbrauchbar. Darum bedient man sich auch oft der Bürsten oder biegsamer Flächen aus Papier oder Kattun, deren eine Oberfläche mit Schleifpulver versehen wird (siehe die Anfertigung später unter Papier) [Schmirgelpapier, (Papier ä l’emeri, P. d’emeri, P. emerise, Emery-paper), Schmirgelkattun (Schmirgellein-wan d, Tode emery, Emery-cloth); Feuersteinpapier (Flint-paper); Sandpapier (Papier sable, Sand-paper); Glaspapier (Papier verre, Glas-paper), Glasleinwand (Toile verre, Glas-cloth); Bimssteinpapier (Papier ponce, Pnmice-stone paper)).

Da die Herstellung eines guten Schliffes und einer hohen Politur vermittelst der Handarbeit eine höchst mühevolle, langwierige und viel Geduld erfordernde Arbeit ist, so liegt der Gedanke nahe, mechanische Hilfsmittel dazu in Anwendung zu bringen. Besonders geeignet erscheint zu dem Zwecke die Drehbank, welche dann mit Schleif- oder Polierscheiben ausgestattet wird. Hierunter versteht man runde Scheiben, welche, wie die oben erwähnten Feilen, aus Holz oder Metall angefertigt und mit Schleifmaterial versehen, durch die Spindel in Rotation versetzt werden, so dass sie oft 15 m Umfangsgeschwindigkeit in der Sekunde erhalten. Zum Polieren beklebt man die Scheibe mit Leder (Le der scheibe), und zum Schleifen bekleidet man sie zweckmässig mit Schleifpapier oder Schleifleinwand. — Wenn die Oberfläche der Arbeitsstücke Vertiefungen und Erhöhungen besitzt, so wird statt der Scheibe eine rotierende Bürste (Polierbürsten) aus Borsten oder Messingdraht auf die Spindel gesteckt.

Weil die harten Schleifpulver sich jedoch in die Spindel-

Zum Abschleifen ebener

lager der Drehbank setzen und dieselben schnell abnutzen, so sollte auf einer guten Drehbank das Schleifen nicht stattfinden, sondern an die Stelle derselben die Schleif- und Poliermaschine treten, deren Konstruktion wesentlich auf das Prinzip der Drehbank, sowie der Schleifmaschinen (S. 373 und 394) zurückzuführen ist¹), mitunter auch für besondere Zwecke eigens angeordnet wird. — Zum Glätten der cylindrischen Walzen für Walzwerke, Papiermaschinen, Walzendruckmaschinen, Kalander u. s. w. ist folgende Vorrichtung in Gebrauch. Die zu bearbeitende Walze wird mit ihren Zapfen in ein Gestell gelegt und durch Riemen etc. in Rotation versetzt. Parallel mit der Walzenachse liegt in demselben Gestelle eine Welle, welche sich der Walze entgegengesetzt dreht und einen kurzen Cylinder mitnimmt, dessen Oberfläche das Schleifpulver, gewöhnlich Schmirgel, aufnimmt. Indem nun die Walze mit dem Schleif cylinder in Berührung gebracht und der letztere langsam längs der Welle verschoben wird, findet das Abschleifen statt.

Flächen bedient man sich eines eisernen mit Holz bekleideten Cylinders, oft von erheblichem Durchmesser (0,5 bis 1 m) und Länge (1 bis 1,5 m), dessen Oberfläche einen durch Leim befestigten Überzug von Schmirgel oder Bimssteinpulver besitzt, und der wie ein Drehstein mit horizontaler Achse in Umdrehung versetzt wird. Über diesem Cylinder liegt eine horizontale Tischplatte, aus deren Oberfläche der Schleifcylinder mit einem Mantelstücke etwas hervorragt. Das Arbeitsstück wird, indem man es über den Tisch hinwegschiebt, eben abgeschliffen. Diese Maschine dient namentlich zum Abschleifen von Holzstücken und ist dann mit einem Ventilator versehen, welcher den Schliff* von unten her wegsaugt.

Eine höchst wirkungsvolle und einfache Maschine²) zum Schleifen grosser ebener Flächen namentlich an Holzarbeiten (Thüren, Täfelungen, Tischplatten

.... B

il

’lf-

Fig. 420.

u. dgl.) ist in Fig. 420 skizziert. Sie besteht der Hauptsache nach aus zwei Gusseisenarmen A und B, welche unter sich bei e und mit einer Wandplatte bei c gelenkartigverbunden sind. Am Ende F des Armes B sitzt auf der vertikalen Welle w eine mit der Klemmschraube o gehaltene Scheibe, deren

i) Dinglers Journ. 133, 255; 212,388: 219, 209; 222, 406; 229, 210, 321; 232, 308; 252, 358; 2G0, 4.57. — ->) Dinglers Journ. 229, 210.

untere Fläche mit Sandpapier überzogen ist, welches über den Rand derselben gebogen und mit einem Spannring festgehalten wird. Die Drehung der Welle w mit 350 Umdrehungen in der Minute erfolgt durch Riemen, deren Rollen an den Gelenkstellen e und c ihre Achsen erhalten, so dass bei jeder Lage der Arme gegeneinander die Riemen gespannt bleiben; die Achse e ist, behufs Aufnahme weiterer Riemenscheiben zum Antriebe, nach oben verlängert. Die Gelenkverbindung von A und B gestattet mit Hilfe des Handgriffes G die Schleifscheibe nach allen Stellen des im Bewegungskreise unter der Scheibe auf einem Tische liegenden Arbeitsstückes zu bringen, ohne dass dieses selbst verschoben wird. Um bei kleinen Unebenheiten ein Spiel der Scheibe zu ermöglichen und den Andruck zu regeln, ist bei F in einer Büchse eine Spiralfeder gelagert, welche die Welle w mit bestimmter oder nachgiebiger Kraft abwärts schiebt. — Zum Schleifen ebener und profilierter Holzleisten eignet sich auch eine Maschine mit hin- und herlaufendem Bande, das mit einem Sand- oder Glaspulverüberzuge versehen ist und für profilierte Flächen durch eine profilierte Platte an die Leistenoberfläche angedrückt wird.

Eine besondere Art des Schleifens und Polierens verdient noch Erwähnung, weil sie vorzüglich geeignet ist, eine grosse Zahl kleiner Gegenstände: Münzen vor dem Prägen, Kettenglieder oder fertige stählerne Uhrketten, Schnallen, Metallknöpfe, Stahlperlen, Stahlfedern etc. auf einmal blank zu machen. Sie besteht in der Anwendung einer sich um die horizontale Achse drehenden Tonne (Scheuertonne), in welcher sich die Arbeitsgegenstände mit den entsprechenden Schleifpulvern befinden und durch die Drehung der Trommel sich gegenseitig abschleifen. — Eine Maschine zum Schleifen und Polieren von Kugeln (Lagerkugeln)¹) besteht aus einer kreisförmigen horizontalen Nut zur Aufnahme der Kugeln um zwei sich rasch drehenden horizontalen Schleifscheiben, zwischen welchen die Kugeln langsam herrollen.

B. Polieren durch Druck.

Im dritten Kapitel des zweiten Abschnittes S. 146 etc. sind die Vorgänge ausführlich erörtert worden, welche eintreten, wenn auf ein dehnbares Material ein Druck mit Hilfe der form gebenden Werkzeuge ausgeübt wird. Namentlich wurde nachgewiesen, dass die Gestalt der Oberfläche derjenigen der Aufsetzfläche umgekehrt kongruent wird, wenn der ausgeübte Druck zum Verschieben der einzelnen Körperteilchen ausreicht. Aus demselben Grunde muss auch durch den Druck einer glatten Aufsetzfläche eine glatte Arbeits-Oberfläche, also eine glänzende Arbeitsfläche entstehen, wenn die Aufsetz fläche glänzend ist. Auf diesem Satze beruht das Verfahren durch Druck die dehnbaren Körper, also Metalle, zu polieren, ein Verfahren, welches ausserordentlich häufig Anwendung findet.

—    Beim Prägen der Münzen, Medaillen, Knöpfe etc. entsteht der Glanz der geprägten Gegenstände durch die hoch polierte Fläche der Prägstempel. —-Durch Bearbeiten mit der polierten Bahn eines Hammer werden Metalle blank geschlagen (eine bei Kupferschmieden, Klempnern etc. oft vorkommende Arbeit).

—    Aus (Gold-, Silber- u. s. w.) Draht gebogene Ringelchen geben mit der polierten Bahn eines Hammers platt geschlagen die bekannten glänzenden Füttern. — Wenn Metalldraht durch polierte Walzen geplättet wird (S. 187), so werden die beiden Oberflächen zugleich poliert [Anfertigung von Lahn (Gold- und Silber-) zu Gespinnsten, Tressen etc.]. Auch Blech wird auf solche Weise glänzend gemacht.

Im engeren Sinne versteht man jedoch unter Polieren durch Druck dasjenige Verfahren, bei welchem man besonders geformte, harte, hochglänzende Körper (Polier-Werkzeuge) mit entsprechendem Drucke über die Arbeitsstücke so lange hin- und herschiebt, bis letztere die gewünschte Glätte erhalten haben. Da die Aufsetzflächen der Polierwerkzeuge der Erhaltung des Glanzes wegen sehr hartem Material angehören müssen, so wird als solches entweder glasharter Stahl (Polierstahl, Brunissoir, Burnisher) oder ein harter Stein (Polierstein, Pierre ä brunir, Burnishing-stone) genommen. — Als Poliersteine eignen sich besonders die verschiedenen Quarze: Chalzedon, Japsis, Achat oder gestreifter Chalzedon, ferner der Blutstein (Sanguine, Pierre sanguine, BJoocl-stone) oder Glaskopf, ein faseriger Roteisenstein. — Dem Stahl Avird durch Schmieden, Feilen, Drehen etc. zuerst die passende Gestalt gegeben, darauf wird derselbe gehärtet und aufs feinste geschliffen und endlich mit Polierrot oder Kalk auf das Höchste poliert. — Die Steine werden durch Schleifen und Polieren zugerichtet. Zum bequemen Handhaben der Polierstähle oder Steine werden dieselben in hölzerne Stiele gesteckt, die oft so lang sind, dass man sie zur Ausübung eines starken Druckes unter den Arm oder auf die Schulter legen kann, wie das Schnitzmesser (S. 252). — Zur weiteren Druckvergrösse-rung wird dieselbe Vorrichtung augetroffen, welche in Fig. 395 S. 389 für Schaber dargestellt ist: statt des Schabers c wird in die 600 bis 900 mm lange Stange (Gerbstange), dann ein Polierstahl (Gerbstahl) eingesetzt.

Da es sehr viel Geschicklichkeit erfordert mit dem Polierstahl grössere Flächen streifenlos zu erzielen, und da das Polieren auf sehr hartem Material höchst anstrengend ist, so steht dieses Polierverfahren hauptsächlich nur da in Anwendung, wo kleinere Flächen nicht harter Metalle (Kupfer, Gold, Silber, Argentan u. s. w.) poliert werden sollen. Ausnahmen bilden hiervon die grösseren Zinnarbeiten, die fast nur durch Druck poliert werden, und die Kupferplatten der Kupferstecher, die neben der Glätte zugleich eine grössere Dichtigkeit an der Oberfläche erhalten sollen.

Wenn die Aufsetzfläche der Polierwerkzeuge auch noch so glatt ist, so reiben sich doch kleine Teilchen von dem Arbeitsstücke ab und setzen sich an das Werkzeug fest. Dieses wird aber dadurch mehr und mehr wirkungsloser. Zur Vermeidung dieses Übelstandes und gleichzeitig zur Verminderung der Reibung wird der Stahl mit Seifenwasser, Öl oder auch Bierhefe angenetzt, gebraucht und von Zeit zu Zeit auf einem Lederkissen mit Polierrot oder Kalk und Öl abgerieben.

stähle.

konischer Werkzeuge mit rundem oder halbrundem Querschnitte, welche wegen ihrer Verwandtschaft mit den Reibahlen (S. 390) den Namen Glättahlen oder Polierahlen (Alesoir rond, Bound-broach) erhalten haben. — Zum Glätten und Polieren solcher Oberflächen, welche viele kleine Vertiefungen und Erhöhungen besitzen, gebraucht man mit Erfolg die aus Metall (Messing-)Draht oder Glasgespinnst angefertigten Drahtbürsten (Kratzbürsten, Gratte-bosse, Gratte-brosse, Wire-brush, Scratch-brush). — So gewinnen z. B. die galvanisch versilberten oder vergoldeten Oberflächen, welche das Silber oder Gold in sehr kleinen Krystallchen angenommen haben und daher matt erscheinen, ihren Glanz durch Bürsten mit schnell rotierenden Drahtbürsten.

Besonders gestaltete Oberflächen bedingen mitunter auch eigene Polier-Zum Glätten runder Löcher bedient man sich daher schlank

C. Polieren durch Dichtung.

Es ist schon oben S. 479 erwähnt worden, dass poröse Körper mit unregelmässiger Struktur, wie also die Hölzer, durch Schleifen nur einen geringen Grad von Glanz anzunehmen vermögen, und dass es demnach zur Hervorbringung einer Politur erforderlich ist die an die Oberfläche tretenden Poren und sonstige Vertiefungen mit einer Substanz auszufüllen, die nicht nur eine kontinuierliche Fläche erzeugt, sondern auch die Eigenschaft besitzt, Glanz anzunehmen. Die in diesen Worten skizzierte lediglich auf Plolzgegenständen anzuweudende Arbeit wird ebenfalls Polieren genannt, wenn die verwendete Substanz eingerieben wird (im Gegensatz zum Aufpinseln).

Um das Einreiben der politurgebenden Substanz zu erleichtern oder überhaupt möglich zu machen, wird dieselbe stets im flüssigen Zustande als Politur gebraucht. Die Grundlage der Politur bilden Harze, Gummi oder Wachs, welche in Flüssigkeiten gelöst werden, die leicht verdunsten und die feste Masse als dünne Decke zurücklassen.

Unter den Harzen findet der Schellack (Laque en ecailles, L. plate, L. en feuilles, L. en tablettes, Shell-lac) zur Anfertigung der Politur die ausgedehnteste Anwendung. Ausserdem werden noch dazu gebraucht: Sandarak, Mastix, Kopal, Benzoe. Das Auflösungsmittel dieser Harze ist Weingeist, selten Ammoniak oder Boraxlösung. Eine Lösung von 1 T. Schellack in 7 bis 8 T. Weingeist, von etwa 90°/o nach Tralles bildet die gewöhnliche Tischler-Politur (Schellack-, Wiener-, Französische Politur, Vernis, French-polish). Man erhält die Auflösung zwar schon in der Kälte, doch ist es zweckmässiger, die Mischung eine Zeitlang in die Sonne oder auf einen warmen Ofen zu stellen. — Mitunter setzt man dieser Politur wohl Mastix, Benzoe oder Sandarak zu, um die Härte der zurückbleibenden Decke etwas zu verringern. Passende Verhältnisse sind dann: 70 T. Schellack, 4 T. Mastix, 4. T. Sandarak und 750 T. Weingeist; oder 6. T. Schellack, 3 T. Sandarak und 100 T. Weingeist. — Wegen seiner dunkelbraunen Farbe giebt der Schellack der Oberfläche weisser Hölzer (z. B. Ahorn) einen bräunlichen Ton, zu dessen Vermeidung man wohl den Schellack vor seiner Anwendung bleicht (gebleichter Schellack). — In manchen Fällen wird andererseits die Politur gefärbt: Rot durch Karmin, Orseille oder Santelholz; Schwarz durch Kienruss; Blau durch Indigo; Rotbraun durch Katechu.

Das Aufträgen der Politur auf das Holz, welches mittelst der Ziehklinge glatt geschabt oder mittelst Bimsstein, Schachtelhalm etc. mit der Hand oder auf der Sandmaschine gut abgeschliffen sein muss, geschieht mit Hilfe eines Polierbäuschens, welche aus einem Schwamme oder einem lockeren Gewebeklumpen (alte Gardinen, Strumpfstücke) besteht, der mit Politur getränkt, in alte feine Leinwand eingelegt wird. Mit diesem Bäuschen fährt man dann unter gelindem Drucke auf der Holzoberfläche in geraden, kreisförmigen, zyklopischen u. s. w. Zügen hin und her. Indem dabei die Politur durch die äussere Umhüllung hindurch gedrückt wird, lagert sie sich (die erforderliche Geschicklichkeit des Arbeiters vorausgesetzt) überall gleich dick ab und bildet bald einen zarten glänzenden Überzug. — Die grosse Flüchtigkeit des Weingeistes veranlasst ein sehr schnelles Trocknen der Politur und darum bald einen Zustand, in dem dieselbe stark klebrig wird und die Arbeit sehr erschwert. Um diesem Übelstande zu begegnen, also die Polierflächen schlüpferig zu erhalten, werden von Zeit zu Zeit einige Tropfen Leinöl auf die Oberfläche des Polierballens getröpfelt. — Die Vorschläge, den Schellack statt in Weingeist, in weniger schnell verdunstenden Salmiakspiritus oder in einer Auflösung von

Borax in Wasser zu lösen, sind anderer hierdurch erzeugten Übelstände halber nicht in Aufnahme gekommen.

Wenn es sich nur um die Hervorbringung eines Glanzes von untergeordneter Bedeutung handelt, z. B. bei Fussböden, Möbeln etc., so kann man sich mit Erfolg der Wachspolitur (Poli ä la cire, TVax polishing) bedienen, einer aus 10 T. Wachs und 4 bis 7 T. Terpentinöl durch Erwärmen hergestellten Salbe (Polierwachs, Bohnwachs) oder einer Art Wachsseife, welche mit steifen Bürsten oder einem Lappenballen eingerieben wird.

III. Von den Mitteln zur Erzeugung verzierter Oberflächen.

Unter verzierten Oberflächen mögen hier solche verstanden werden, welche bestimmte Zeichnungen aufweisen, die entweder vertieft oder erhaben auf der Fläche liegen, oder durch Abwechslung matter Stellen mit glänzenden entstehen*, oder durch besonders eingelassene Substanzen gebildet werden, die durch Farbenunterschiede wirken. — Da erhöhte oder vertiefte Zeichnungen, als auch solche, die durch Mattieren zum Vorschein kommen, offenbar ebensowohl durch mechanisches Wegarbeiten (Gravieren, Schleifen), als durch Wegbeizen (Ätzen) erzeugt werden können, und der Begriff der eingelegten Arbeit hier auf alle dazu verwendbaren Stoffe ausgedehnt ist, so sind in folgendem sämtliche Arbeiten zusammengestellt, welche wesentlich die Erzeugung solcher Oberflächenverzierungen bezwecken.

A. Gravieren (Graver, Gravüre, Engravmg).

Im weiteren Sinne rechnet man

Unter Gravieren im engeren Sinne begreift man jene Arbeiten, welche nach einer auf der Metall- oder Holzfläche durch Yorritzen, Vorbeitzen u. s. w. hervorgebrachten Skizze mit Hilfe kleiner Meissei, Grabstichel (S. 249) eine vollendete Zeichnung liefern, wie sie auf Gold- und Silberwaren, Uhrgehäusen, Metallgefässen etc. Vorkommen und demnach namentlich von der Geschicklichkeit und dem Geschmacke des Arbeiters (Graveur) abhängen. — Spezielle Fälle dieser Art bilden die Arbeiten des Stempelschneiders, Medailleurs, Schriftstechers, Kupferstechers, Holzschneiders, auch hierher das Ziselieren, das ist diejenige Arbeit, welche an den Gegenständen der Kunstgiesserei (Statuen etc.) vorgenommen wird, um die durch das Giessen nicht vollkommen ausgebildeten Feinheiten der Oberfläche hervorzubringen. Die Hauptwerkzeuge für diese Arbeit sind Meissei, Grabstichel, Feile und Schleifstein.

Bei regelmässigen Zeichnungen (geometrischen Figuren) wie sie unter anderem die Schraffierungen (Hachure, Hatching), die Guillochierungen (Guillochis, Guittoshed-WOrJc) — das sind die eigentümlichen, regelmässigen Verschlingungen von Linien, welche Kreisen, Ellipsen, runden Vierecken u. s. w. angehören und auf Uhrgehäusen, Knöpfen, Gold- und Silberwaren etc. in grosser Mannigfaltigkeit und Abwechslung Zeichnungen darstellen — darbieten, sowie beim Übertragen einer Zeichnung von einem Relief auf eine Fläche etc. sind übrigens zur Unterstützung und Beschleunigung besondere mechanische, mit Gravierwerkzeugen arbeitende Hilfsmittel in Gebrauch: Sch raff ier maschinen *), Gr a vier masch inen, Guillochiermaschin en²)

v. Kulmer, Handbuch für Goldarbeiter. Weimar

l) Techn. Encyklop. Bd. IX S. 84. — Armengaud, Publ. ind. Bd. 18 S. 421. — Prakt. Masch.-Konstr. 1871 S. 33. — Dinglers Journ. 215, 501; 221, 112. — 2) Techn. Encyklop. Bd. VII Art. Guillochieren.

1872 S. 132 Taf. XVIII.

(Machine ä guillocher, Tour ä guillecher, Hose- eng ine), Reliefkopiermaschinen¹), Glyptographische Maschinen (Machine glyptographique).

Auf dem Prinzip des Gravierens beruht auch das mechanische Hervorbringen der in Farben schimmernden Metalloberflächen, des Irisierens, das dadurch entsteht, dass man die Oberfläche mit einer grossen Zahl sehr feiner und sehr naheliegender Linien ausstattet und zwar entweder durch Einritzen vermittelst spitzer Grabstichel etc. oder durch Prägen vermittelst Stempel, deren Oberfläche in kleine Dreiecke geteilt und dann mit Hilfe einer mit einer Diamantspitze versehenen Schraffiermaschine aufs feinste schraffiert ist.

Desgleichen gehört hierher das Ausschleifen von Oberflächen durch einen Sandstrahl (Sand strahl prozess ²). Dieses Verfahren beruht darauf, dass scharfkörniger Sand, gegen harte Körper geschleudert, diese stark und schnell abschleift, weiche Körper dahingegen sehr langsam angreift. Legt man daher auf einen Metallkörper eine Schablone von Kautschuk. Leder, Gewebe oder auch von dickeren Metallplatten und bläst Sand dagegen, so werden die unbedeckten Stellen geschliffen. Besonders geeignet scheint diese Methode zur Erzeugung matter Flächen auf mechanischem Wege (Mattieren).

ß. Aetzen (Graver ä l’eau forte, Etcliing³).

Da die Metalle und ihre Legierungen von Säuren aufgelöst werden, so kann man offenbar durch letztere ebenfalls Vertiefungen auf Metalloberflächen nach beliebigen Zeichnungen erzeugen, wenn man nur diesen Zeichnungen entsprechend die Wirkung der Säuren auf bestimmte Stellen beschränkt, was am einfachsten dadurch erreicht wird, dass man diejenigen Stellen, welche nicht der Einwirkung der Säuren ausgesetzt werden sollen, durch einen Überzug dagegen schützt. Das Verfahren (Ätzen) fordert demnach zwei Operationen: die Erzeugung des Überzuges und das Auf bringen der Ätzflüssigkeit. Der Überzug muss aus Substanzen (Ätzgrund, Vernis, Etcliing varnisli) gebildet werden, die nicht nur den Ätzflüssigkeiten vollständig widerstehen, sondern auch fest anhaften müssen, damit sie von der Flüssigkeit nicht abgehoben werden. Der Ätzgrund besteht daher gewöhnlich aus Gemengen von Harzen, Wachs, Pech etc., welche zusammengeschmolzen und durch Umherfahren auf dem e r-wärmten Gegenstände aufgetragen werden, wobei es zweckmässig ist, sie in feine Leinwand einzuschlagen. Folgende Mischungen sind hierzu empfehlenswert: 2 T. weisses Wachs, 2 T. Mastix und 1 T. Asphalt; oder 4 T. weisses Wachs, 4 T. Asphalt, 1 T. Pech und 1 T. Burgunderharz; oder 1 T. Pech, 1 T. Gutta-Percha, oder 1 T. schwarzes Pech wird bei gelinder Wärme mit 1,5 T. Kolophonium, 1 T. Dammarharz und 1 T. Terpentinöl zusammengeschmolzen. Da manche Gegenstände nicht erwärmt werden können oder dürfen, so ist hier der Beizgrund flüssig, d. h. in Auflösung aufzutragen. Solcher Ätzfirnis wird am einfachsten durch Auflösen eines Ätzgrundes in Terpentinöl oder Benzin hergestellt und mit einem weichen breiten Pinsel über die Fläche verteilt.

Die Wahl der Materialien zu der Ätzflüssigkeit (Ätz wasser, Mordant, Eau forte, Mordant) richtet sich natürlich nach dem Material des Arbeitsstückes. Gewöhnlich benutzt man: auf Eisen und Stahl eine Auflösung von 15 g Quecksilber-Sublimat in 450 g Wasser mit 1 g Weinsteinsäure und 16

!) Karmarsch. Relief-Maschine, Hannover 1836. — 2) Berliner Verh. 1874 S. 26. — Dinglers Journ. 212, 14, 524; 233, 311; 237, 77; 241, 197; 270. 351; 289, 301; 297, 12. — Schuberth, Ätzen der Metalle. Wien. — Kayser, Chemisches Hilfsbuch. Würzburg 1885.

bis 20 Tropfen Salpetersäure; oder Salzsäure mit gleichen Teilen Wasser vermischt mit Zusatz einiger Tropfen weingeistiger Chlor-Antimon-(Spiessglanzbutter-) Lösung; auf Gold verdünntes Königswasser; auf Kupfer, Messing und Silber verdünnte Salpetersäure; oder auf Kupfer und Messing eine aus 10 T. rauchender Salzsäure und 70 T.    Wasser bestehende Flüssigkeit,    der    man    noch 2 T.

chlorsaures Kali in 20    T. kochendem Wasser gelöst    und    für    sehr zarte

Ätzungen noch 100 bis    200 T. Wasser zusetzt; oder,    um    die    schädlichen

Dämpfe zu vermeiden, 3    T. Salpetersäure mit 1 T. Wasser    verdünnt    und Zusatz

von V2 T. gepulvertem, doppelt chromsaurem Kali (dieser Flüssigkeit muss von Zeit zu Zeit Chromsalz zugesetzt werden); oder eine Eisenchloridlösung. Wenn es sich um sehr scharfe Konturen, z. B. für Kupferdruckplatten handelt, so ist folgendes Verfahren empfohlen. Man überzieht die Kupferplatte mit einer fest anhaftenden dünnen Schicht mit Silber und diese mit Ätzgrund, in welchen nun die Zeichnung, Striche, Namen etc. mit der Radiernadel oder einer Diamantspitze (ä la pointe seche) eingeritzt wird, worauf man mit Eisenchlorid ätzt³). — Zum Ätzen wird das Arbeitsstück entweder in die Flüssigkeit gehängt, oder es wird mit einem Rande aus Wachs versehen und dann das Ätzwasser darauf gegossen. Die beim Einfressen entstehenden Bläschen müssen fortwährend mit einem Pinsel oder einer Federfahne entfernt werden, weil unter den Bläschen keine Einwirkung stattfindet.

Es ist wiederholt in Vorschlag gebracht²) glatt geschliffene Eisen- und Stahlbruchflächen zu ätzen, um auf die Beschaffenheit des Materials zurück-zuschliessen. — Dass beim Damaszener-Stahl durch Ätzen die Damaszierungen zum Vorscheid kommen, ist bereits S. 12 erwähnt. — Ferner mag noch angedeutet werden, dass auch die Photographie im Dienste der Ätzkunst steht.

C. Emaillieren (Emailler, Enamelling).

Emaillieren heisst das Verfahren, durch welches Metalle mit glasartigen Überzügen (Emaille, Schmelz, Glasschmelz, Email, Enamel³) versehen werden. Nur sofern die Emaillierung (Emaillure) zum Zwecke der Verzierung auf Metallgegenständen angebracht wird, gehört sie hierher. — Das Wichtigste bei dem Emaillieren ist die Zusammensetzung der Glassätze, nicht nur, um die gewünschte Farbe zu erzeugen, sondern auch um ein gutes Anhaften an die Gegenstände zu veranlassen, und es liegt in der Natur der Sache, dass diese Sätze sehr verschieden sein müssen.

Die undurchsichtige Emaille besteht aus einem

Man unterscheidet durchsichtige und undurchsichtige Emaillen, je nachdem die Substanzen vollständig oder unvollständig in Schmelzung geraten. Da die letzteren für den vorliegenden Fall die Regel bilden, so mag es auch hier genügen, ihre Bereitung kurz anzugeben, und des weiteren auf die angeführten Abhandlungen zu verweisen.

Glassatze von leichter Schmelzbarkeit, welcher mit Zinnoxyd oder Knochenasche (phosphorsaurem Kalk) undurchsichtig gemacht wird. Die grössere Schmelzbarkeit wird durch Bleioxyde, Borax oder phosphorsaures Natron, die Farbe durch Metalloxyde erzielt, z. B. Blau durch Kobalt, Rot durch Gold, Gelb durch Silber oder Antimon, Grün durch Kupferoxyd und Chromoxyd, Violett durch Braunstein, Schwarz durch eine grosse Menge Metalloxyd, namentlich durch eine Mischung von Braunstein, Kupferoxyd und Kobaltoxyd.

Die Grundlage bildet dann ein Glas, welches aus 3 T. Sand, 1 T. Kreide, 3 T. kalziniertem Borax, oder 3 T. Krystallglas, 1 T. kalziniertem Borax, */4 T. salpetersaurem Natron und 1 T. Antimonoxyd besteht. Diese Stoffe werden zunächst zu einer Fritte und dann noch einmal mit den färbenden Metalloxyden zusammengeschmolzen, deren Zusatzmengen sich nach dem gewünschten Tone richten.

Das zweckmässigste Metall als Grundlage der emaillierten Schmucksachen (Ringe, Dosen, Brochen, Ordensdekorationen etc.) ist Gold und zwar das reine oder mindestens 20karatige, wenngleich auch Silber, Kupfer und vergoldetes Tombak Verwendung findet. Die Emaille wird auf die vollständig metallisch reine Fläche gepulvert und mit Wasser zu einem Breie angerührt, aufgetragen und dann im Muffelofen eingebrannt, d. h. bis zum Schmelzen erhitzt, so dass es über die Fläche fliesst. — Soll auf eine Emaille andere Emaille (von verschiedener Farbe) kommen, so muss diese leichtflüssiger als jene sein, wenn nicht beide durcheinander laufen sollen. — Um Emaillen vollständig getrennt zu halten, werden die zu emaillierenden Flächen oft zur Aufnahme der Emaillen kastenartig vertieft ausgearbeitet, so dass feine Metallinien die Umrisse der Zeichnungen bilden. — Eine besondere Art Emaillierung ist das Niellieren (nach dem Erfinder Niel so genannt), welches darin besteht, dass man eine Schwefelsilber enthaltende Masse auf Silber einschmilzt, welches zu dem Zwecke mit Stempeln oder durch Gravieren entsprechende Vertiefungen bekommen hat. Die Masse wird erhalten durch Zusammenschmelzen von 750 g Schwefelblumen mit 75 g Salmiak in einem Tiegel und Zugiessen einer in einem besonderen Tiegel geschmolzenen Metallmischung aus 15 g Silber, 40 g Kupfer und 80 g Blei. Nach gehöriger Einwirkung, d. h. nachdem sich Schwefelverbindungen gebildet, wird die ganze Masse über ein Reiserbündel in Wasser gegossen und später fein gepulvert. Auf das vorbereitete Arbeitsstück aufgetragen und eingeschmolzen, entstehen sehr fest anhaftende, schwarze, emaillartige Zeichnungen, welche unter dem Namen Niello auf silbernen Dosen, Fingerhüten, Bonbonnieren, Kästchen u. s. w. bekannt sind. Die Tula-Dosen, in Tula (Russland) fabriziert, gehören hierher. — Mitunter wird eine falsche Emaillierung auf ordinären Arbeiten dadurch erzeugt, dass man die Vertiefungen mit einem Kopallacke ausfüllt, dem die gewünschten Farben zugesetzt sind.

I). Eingelegte Arbeiten.

Zeichnungen auf Metall und Holz lassen sich auch dadurch erzeugen, dass man in eingravierte oder eingeschnittene Furchen oder sonstige Vertiefungen Metall- oder Holzstücke legt und passend befestigt. Dadurch entstehen die eingelegten Arbeiten, welche sowohl bei Metall- als namentlich bei Holzgegenständen (Marqueterie, Inlaying, Inlaid worlc, Marquetry) häufig zur Verzierung und Verschönerung an gewendet werden. Beispiele bieten die oft mit grosser Kunst angefertigten Verzierungen an Gewehr-Schäften, -Schlössern und -Läufen, auf Säbeln, Dolchen, Messern; auf Kästchen, Tischen, Stäben, Billard-queus u. s. w. Die eingelegten Teile sind aus Gold, Silber und anderen Metallen, edlen oder schön gefärbten Hölzern, Perlmutter u. s. w., die entweder durch einfaches Eindrücken oder mit Hilfe von Befestigungsmitteln (Lot, Leim, Firnis etc.) mit den Arbeitsstücken fest verbunden werden. Ein einfaches Andrücken genügt z. B. zur Anbringung von Blattmetall auf gravierten oder geätzten Flächen; dickere Metallplatten werden dadurch befestigt, dass man sie in die Vertiefungen einklopft, nachdem man die Ränder der letzteren etwas untergraben hat.

Eine der eingelegten Arbeit ähnliche Verzierung kann auf Holz auch durch Einbrennen erhalten werden, wenn inan eiserne Formen so weit anwärmt und auf das Holz presst, dass die gebrannte Stelle tief- oder hellbraun erscheint, und nun das Holz bis zum Verschwinden der Vertiefungen abhobelt. Weil die gebräunten Stellen sich erst allmählich im Holze verlieren, so erscheinen die Figuren wie getuscht (Pyrographie). Neuerdings bedient man sich zu pyrographischen Arbeiten häufiger eines Brennapparates, bei dem ein Platinoder Iridiumstift durch Benzindämpfe im Glühen gehalten und in diesem Zustande wie ein Zeichenstift geführt wird.

E. Überziehen.

Nicht nur zur Hervorbringung eines gleichmässigen, sauberen Ansehens, als auch namentlich zur Abhaltung des die Oxydation (Rosten etc.) erzeugenden Sauerstoffes der Luft und des Wassers und zum Schutze gegen die Einwirkung gewisser Stoffe (Säuren, Salze etc.) wird eine grosse Menge Gebrauchsgegenstände mit einem Überzüge versehen, der nicht nur aus den verschiedensten Substanzen (Fett, Lack, Firnis, Emaille, Metalle, Holz etc.) bestehen kann und muss, sondern auch auf verschiedene Weise zu befestigen ist (Ankleben, Aufschmelzen, Galvanische Niederschläge u. s. w.). Alle diejenigen Verfahrungsarten, welche nun die Bestimmung haben, einen solchen Überzug hervorzubringen, sollen daher ohne Rücksicht auf ihre verschiedenen Zwecke hier zusammengestellt werden.

1.    Ein ölen, Ein fetten. Um Eisen- und Stahlgegenstände gegen Rosten zu schützen und blank zu erhalten, überzieht man sie mit einer höchst dünnen Schicht Öl oder Fett, indem man mit einem mit Öl oder Schmalz getränkten Lappen oder weichen Leder darüber hinwischt. Für feine, z. B. polierte oder geschliffene Gegenstände (welche übrigens durch das Einölen an Glanz verlieren und darum besser durch Aufbewahren in einem trockenen Raum gegen Rost geschützt werden) muss das Öl sehr rein und nicht ranzig sein; es empfiehlt sich hier das sog. Klauenfett oder in Ermangelung dessen, feines Provenzer Öl; für ordinäre Sachen genügt gewöhnliches Baumöl, Schweinefett, Vaselin oder frisch ausgelassener Talg. Die eintrocknenden Öle (Leinöl, Mohnöl) sowohl, als die sich gänzlich verflüchtigenden (Petroleum, rektifiziertes Terpentinöl etc.) sind verwerflich. Dahingegen ist ein dünner Überzug von Paraffin ein gutes Schutzmittel, den man dadurch hervorbringt, dass man die womöglich etwas erwärmten Gegenstände mit einer Auflösung von 1 T. Paraffin und 20 T. Benzin oder Petroleum einreibt.

2.    Anstreichen, Firnissen, Lackieren¹). Metall-und Holzarbeiten erhalten in sehr vielen Fällen einen feststehenden harten Überzug durch Aufträgen flüssiger, aber fest und hart werdender Substanzen, welche durch Eintrocknen entweder eine undurchsichtige oder eine durchsichtige Haut zurücklassen und je nach der Qualität des Gegenstandes aus ordinären, billigen oder feineren, teueren Stoffen bereitet werden und den Namen Anstrich, Firnis oder Lack führen.

Der Anstrich bezweckt in der Regel eine undurchsichtige Decke und besteht daher aus den gewöhnlichen Malerfarben, welche sich, je nach der Bereitung, in Leim- und Ölfarben unterscheiden, und wovon die Leimfarben nur auf Holz, die Ölfarben auf Holz und Metall gebraucht werden. — Auch

³) Andes, Fabrikation der Lacke und Firnisse. 4. Aufl. Wien 1891. — Tormin, Lackierkunst. 10. Aufl Weimar 1884. — Andes, Handbuch für Anstreicher. 2. Aufl. Wien 1892.

der bei grossen Holz- und Gusseisenteilen oft angewendete heiss aufzutragende Teer, dem mitunter Graphit oder Koksstaub zugesetzt wird, sowie Wasserglas-Lösungen sind zu den Anstrichen zu rechnen.

Unter Firnis sind eigentlich diejenigen Öle zu verstehen, welche eine solche Zubereitung erfahren haben, dass sie durch langsames Trocknen (Oxydation) erhärten und eine durchsichtige Haut bilden, während Lacke jene Auflösungen von Harzen und harzähnlichen Substanzen heissen, welche durch Verdunsten der Auflösungsmittel die aufgelösten Teile als zusammenhängende, durchsichtige Schicht zurücklassen. Im täglichen Leben wird jedoch diese Trennung nicht scharf beachtet, d. h. Lack und Firnis im Begriffe vielfach verwechselt, wie folgende kurze Andeutung über Namen und Zubereitung der gebräuchlichsten Lacke und Firnisse nebenbei zeigt.

Ölfirnis (Vernis gras, Huile lithargiröe, Oil varnish, JBoiled oil, Drying oil) wird durch Kochen oder Erhitzen von Öl (Leinöl, Hanföl, Mohnöl, Nussöl) mit oder ohne Bleioxyd (Glätte, Mennige) oder anderen die Oxydationsfähigkeit befördernden Stoffen (Manganoxydulhydrat, borsaures Manganoxydul) und auch in der Kälte durch längeres Stehen und öfteres Durchschütteln mit Bleiessig erhalten. — Fette Firnisse (Öllackfirnisse) sind Auflösungen von Kopal oder Bernstein in Ölfirnis, welche dadurch gewonnen werden, dass man den geschmolzenen Kopal oder Bernstein in kochenden Ölfirnis giesst. — Terpentinölfirnis (Vernis ä l’essence, Lac-varnish) erhält man durch Auflösen von Harz (Dammar, daher Dammarfirnis, Asphalt, daher Asphalt-Lack) in siedendem Terpentinöl. — Stein kohlen teer ölfirn is ist ein Ersatz des vorigen und wird durch Auflösen von Harzen in leichtem Steinkohlenteeröl (Benzol) dargestellt.

Weingeist firnisse nennt man die klaren Auflösungen verschiedener Harze, Gummiharze und Balsame (Schellack, Sandarak, Venetianischer Terpentin, Mastix, Gummilack, Kolophonium, Bernstein, Körnerlack etc.) in Spiritus. Dieselben können durch manche Farbstoffe (Aniline, Drachenblut, Gummigutt, rotes Santelholz, Safran etc.) gefärbt und so der Farbe der Unterlage angepasst, oder geeignet werden, dem Gegenstände einen farbigen, durchsichtigen, glänzenden Überzug zu gehen. — So erhalten Messing-, Bronze-, Zinn- und Eisengegenstände durch einen solchen gelben Firnis ein goldähnliches Ansehen (Goldfirnis). — Die Grundlage der Weingeistfirnisse bildet die schon erwähnte Tischlerpolitur: 1 T. Schellack in 4 T. Weingeist gelöst, der nur von den anderen Stoffen nach Bedürfnis zugesetzt wird. Eine andere leicht zu färbende Grundlage wird gewonnen durch Auflösen von 4 T. Sandarak, 2 T. Mastix, 1 T. Kampfer, 2 T. weisses Kolophonium in 24 T. Alkohol von 90° Tr., die durch einen Zusatz von 2 T. Schellack an Härte gewinnt.

Einen sehr wertvollen Lack bildet die unter dem Namen Zapon bekannte Lösung von Zelluloid in Aceton oder Amylacetat.

Das Aufträgen des Anstriches (Anstreichen, Maleti, Peindre, Painding), Firnisses (Firnissen, Vernir, Varnishing) oder Lackes (Lackieren, Vernier an four, Japaning) geschieht fast ausschliesslich mit Bürsten oder Pinseln, selten durch Eintauchen der Gegenstände in die Flüssigkeit und Ablaufenlassen oder durch Übergiessen. In allen Fällen ist die richtige Konsistenz der Anstriche etc. von Wichtigkeit, damit das Verstreichen leicht vor sich geht. Daher werden sie in der Regel mit Terpentinöl, Benzol oder Weingeist gehörig verdünnt. — Beim Aufträgen der Firnisse auf Metall ist es wünschenswert, letzteres auf etwa 50—75° zu erwärmen, indem man es auf eine warme Platte oder in kochendes Wasser legt, in welchem letzteren Falle ein schnelles Abtrocknen vor dem Firnissen erforderlich ist.

Häufig müssen mehrere Anstriche über einander gegeben werden, um das gewünschte Resultat (gleichmässiges Aussehen, glatte Fläche) zu erzielen. Dann wird zuerst ein Grund aus ordinärem Anstriche (gewöhnlich Leinölfirnis mit Erd- oder Metallfarben oder Leimfarbe) aufgebracht (Grundieren), darauf ein oder mehrere Mal der eigentliche Anstrich und oft endlich noch ein Lack. Hierbei ist es eine Hauptregel, jeden Anstrich erst vollkommen erhärten zu lassen, bevor man einen folgenden auf bringt. — Zur Erzeugung eines besonderen Glanzes, z. B. auf Holzarbeiten (Kutschen, Tabletten) wird der Lack mehrere Male aufgetragen und inzwischen nach dem jedesmaligen Hartwerden mit geschlämmtem Bimsstein geschliffen und am Schlüsse mit Tripel oder Stärkemehl poliert.

Wegen der Wichtigkeit, welche die Anstriche auf Eisenwerk, infolge seiner massenhaften Verwendung zu Brücken, Bauwerken, Maschinen etc. zur Verhütung des Röstens besitzen, mögen über die hierzu üblichen und brauchbaren noch einige Andeutungen folgen¹). Wenngleich nämlich das Eisen sich in trockener Luft unverändert erhält, so wird es in feuchter Luft dahingegen in einer Weise durch Oxydation angegriffen (zerfressen), dass im Laufe der Zeit eine vollständige Zerstörung eintritt. Bei diesem Oxydationsprozesse ist die Feuchtigkeit gewissermaassen der Träger des zerstörenden Sauerstoffes, indem dieser nicht nur in dem Wasser als eines seiner Bestandteile, sondern auch als atmosphärische Luft vorhanden ist und daher sowohl durch seine etwaige Zersetzung des Wassers z. B. infolge der fast immer vorhandenen Kohlensäure, als auch direkt auf das Eisen einwirkt. Die Feuchtigkeit der Luft schlägt sich aber leicht auf Metalle, also auch auf Eisen nieder, da dieselben sehr oft unter der Temperatur der umgebenden Luft erkalten und die Wasserdämpfe auf ihrer Oberfläche kondensieren, wie man ja z. B. am Morgen nach einer kalten Nacht leicht sehen kann. Zur Verhinderung des Röstens ist daher die Abhaltung der Feuchtigkeit erforderlich, was wieder am einfachsten durch einen Anstrich geschieht, der übrigens nicht nur richtig gewählt, sondern auch besonders gut und sorgfältig aufgetragen werden muss. Bezüglich der Wahl des Anstriches und seiner Beschaffenheit ist zu bemerken, dass derselbe vor allem vollständig auhaften und eine durchaus ununterbrochene Schutzdecke bilden muss, weil sonst an den blosgelegten Stellen sich Wasser niederschlägt. Deshalb darf der Anstrich nicht reissen und abblättern, was namentlich leicht eintritt, wenn er nicht den Bewegungen folgen kann, welche die eisernen Gegenstände z. B. durch Temperaturveränderungen machen, wenn er nach dem Austrocknen zu spröde wird, wenn beim Anstreichen das Eisen nicht trocken war, oder wenn ein Niederschlag von Feuchtigkeit stattfindet, bevor der Anstrich fest geworden ist, weil dann die Feuchtigkeit mit dem Anstriche eine Art Emulsion bildet, welche das Antrocknen des ersteren verhindert. Der Anstrich muss daher nicht nur eine gehörige Trockenfähigkeit und Dünnflüssigkeit besitzen, sondern auch mager sein, damit beim Anstreichen nur dünne, schnell trocknende Schichten entstehen, die sich auch in sämtlichen Vertiefungen bilden, ohne diese kittartig zu füllen. Auch würde es vorteilhaft sein, das Anstreichen an solchen Tageszeiten vorzunehmen, wo das Eisenwerk über oder mindestens gleich der umgebenden Lufttemperatur erwärmt ist. Ganz besondere Aufmerksamkeit fordert aber der erste Anstrich, also das Grundieren, weil die hier bei Missachtung der eben gegebenen Regeln entstehenden Fehler sehr schwer gut ⁴ zu macheu sind. Als Grund eignet sich der gewöhnliche schnell trocknende Leinölfirnis mit einem Zusatz von Mennige (Bleimennige) oder fein gepulvertem, thonigem Roteisenstein (Eisenmennige) und mit Terpentinöl gehörig verdünnt, am besten. — Auch wird ein Zusatz von Graphit statt der Mennige sehr empfohlen (Diamantfarbe, Grey minium). — Auf solchen gut ausgetrockneten Grund ist dann jede andere Farbe zu bringen. — Für ordinäre, grobe Gegenstände ist ein Anstrich aus einer Auflösung von 1 T. Asphalt und

1    T. Kolophonium in 8 T. Terpentinöl sehr brauchbar. — Manche Gegenstände erhalten einen dauerhaften, gegen Rost gut schützenden Anstrich, indem man sie heiss mit Teer überzieht. So werden z. B. die eisernen Gas- und Wasserleitungsröhren (die ersteren auch inwendig) geschützt, indem man sie in Teer eintaucht. — Mitunter werden Eisengegenstände so heiss aus der Form genommen oder erwärmt, dass aufgestrichener Firnis verbrennt und einen kohligen, schwarzen Lack zurücklässt (Schwärzen). Bei kleineren Sachen (Haarnadeln, Nägeln, Ketten, Schnallen, Knöpfen etc.) geschieht das Schwärzen dadurch, dass man sie mit Öl, Fett, Wachs u. s. w. begiesst und auf eine so stark erwärmte eiserne Platte wirft oder über Flammen hält, bis das Öl abgebrannt ist. — Unter der Bezeichnung „Inoxydation“ des Eisens hat sich neuerdings ein Rostschutzverfahren ]) entwickelt, welches auf dem Grundsätze beruht, eiserne Gegenstände auf künstlichem Wege mit einer harten und dichten Schicht von sog. magnetischem Eisenoxyde (Fe₃0₄) zu überziehen. Man erreicht diesen Zweck entweder dadurch, dass man über das kirschrot glühende Eisen in einem Regenerativofen abwechselnd 6 bis 10 mal Heizgase mit Luft gemengt und Heizgase allein streichen lässt, um eine Oxydation und dann eine Reduktion hervorzurufen; oder dass man das Eisen 5 bis 10 Stunden hindurch in besonders gebauten Öfen mit stark überhitztem Wasserdampfe in Berührung bringt. In beiden Fällen bildet sich eine festhaftende, graue, harte Oxydschicht.

Als

An dieser Stelle mag auch des Verfahrens gedacht werden, das den Namen Brünieren (Braun machen, Bronzer, Brunir, Browning, Bumish) führt und den Zweck hat, Eisen mit einer festen, dichten Oxydschicht zu überziehen , um dadurch ein weiteres Rosten zu verhindern und die Oberfläche angenehmer braun und matt zu machen. Namentlich werden Flintenläufe diesem Prozesse unterworfen, um das verräterische Blinken derselben zu beseitigen. Das Verfahren selbst besteht darin, dass man die zu bräunenden, gehörig gereinigten Teile mit einer rosterzeugenden Flüssigkeit so oft benetzt, bis das gewünschte Resultat erzielt ist, sodann sorgfältig abwäscht und abtrocknet und endlich mit einem Firnis (Leinölfirnis, Spirituslack) oder Fett einreibt. Brünierflüssigkeit dienen unter anderem:

a)    1 T. Scheidewasser mit 100 T. Wasser verdünnt.

b)    2 T. krystallisiertes Eisenchlorid, 2 T. festes Chlorantimon (Spiess-glanzbutter) und 1 T. Gallussäure in 4 bis 5 T. Wasser gelöst.

c)    1 T. Salpetersaures Silberoxyd in 500 T. Wasser gelöst.

d)    1 T. Kupfervitriol wird in 8 T Wasser gelöst und dann zugesetzt:

2    T. Salzsäure und 1 T. versüsster Salpetergeist.

e)    1 T. Eisenvitriol in 22 T. Wasser aufgelöst und mit einigen Tropfen Salpeterätber und Schwefeläther, oder um die Wirkung zu beschleunigen, mit J/io Salpetersäure versetzt.

3. Überziehen mit Metall. Die Metallüberzüge auf Metall- oder

D Zeitsclir. d. V. d. Ing. 1880 S. 239; 1884 S. 507. — Dinglers Journ. 224. 551; 225, 107; 280, 507; 236, 301; 237, 332; 242, 44; 245, 292; 250, 24; 254, 161.

Holzgegenständen können auf verschiedene Weise hergestellt oder befestigt werden:

a)    vermittelst eines Klebmittels,

b)    vermittelst Aufschmelzens,

c)    vermittelst der Adhäsion infolge starken Druckes,

d)    vermittelst der Adhäsion infolge der chemischen Affinität.

a) Vermittelst eines Klebmittels werden nur Metallpulver und die dünnen Metallblätter befestigt, welche den Namen Folie (S. 207) führen, weil nur diese sich so an die Flächen anschmiegen, als zur gehörigen Verbindung ohne dazwischen liegende Luftschichten erforderlich ist. Namentlich steht Gold-, Silber- und Zinnfolie als Überzugsmetall in Gebrauch. In Pulverform dahingegen verwendet man nur die sog. Bronzefarben (Bronzieren), welche in den verschiedensten Farben aus Kupfer, Gelbkupfer, Neusilber, Zinn-Zink-Legierungen bestehen. Zu ihrer Herstellung werden die Metalle zuerst gewalzt und wie das Blattmetall geschlagen (S. 211), sodann mit Honig oder Glyzerin auf Marmorplatten mittelst eines Reibsteines (der mitunter durch eine mechanische Vorrichtung ,,Re i hm aschine“ in Bewegung gesetzt wird) in feines Pulver verwandelt, welches schliesslich mit Wasser ausgewaschen und getrocknet wird. Auf solche Weise giebt Kupfer die rote (Kupferbronze), Neusilber die weisse und Messing die gelbe Bronze. Die anderen Farben erzeugt man durch eine geringe Oxydation der gelben Bronze, indem man das Pulver derselben in eisernen Gefässen mit etwas Fett erwärmt, wobei die bereits S. 16 erwähnten Anlassfarben, in diesem Fall: Hochgelb, Braun, Violett, Purpur, Blau, Grün entstehen.

Als Klebmittel zur Befestigung der Blätter sowohl als der Bronzefarben dienen ausschliesslich der Ölfirnis (S. 493) und Leimwasser, weshalb man auch Ölvergoldung (Dorure ä l’huille, Gilding in oil) und Leim Vergoldung (Wasservergoldung, Dorure en detrempe, Gilding on water size, G. indis-temper, Burnished gilding) unterscheidet.

Zum Zwecke der Ölvergoldung, Ölversilberung, Ölbronzierung etc. wird zunächst die zu überziehende Fläche durch einen Anstrich vorbereitet, der bei Holzgegenständen namentlich eine Verstopfung der Poren, überhaupt aber eine glatte Öberfläche erzeugen soll und aus einer stark deckenden, mehrfach aufgetragenen Farbe, z. B. Bleiweissfarbe, besteht. Nachdem dieser Anstrich hart geworden, bringt man als eigentliches Klebmittel in einer einzigen dünnen Schicht den Grund (Goldgrund, Silbergrund) auf, der aus einem schnell trocknenden Leinölfirnis besteht, dem i. an eine Körperfarbe zugesetzt hat, die in der Nüanze derjenigen des aufzutragenden Metalles möglichst nahe steht (für Gold z. B. Ocker oder Chromgelb, für Silber Bleiweiss oder Zinkweiss etc.). Auf diesen Grund endlich legt man kurz vor dem vollständigen Austrocknen desselben die Metallblättchen, welche man mit einem feinen Pinsel oder Baumwolle gut andrückt. Bronzepulver wird desgleichen entweder mit einem Pinsel aufgetragen oder aus einem Beutelchen aufgepudert. Soll die Vergoldung einen hohen Glanz erhalten (Glanzvergoldung gegenüber der matten Vergoldung), so muss die Grundunterlage vorher aufs Feinste abgeschliffen und der Grund sehr dünn aufgetragen werden.

Die Leim Vergoldung und Versilberung, welche nur auf Holzgegenständen anwendbar ist und bei Anfertigung von Rahmenwerk etc. so vielfach in Gebrauch steht¹), stimmt in dem Verfahren mit der Ölvergoldung etc. vollständig überein, nur dass man statt des Ölfirnisses Leimwasser nimmt, indem man das

*) Tormin, Fabrikation der Goldleisten. 2. Aufl. Weimar 1882.

Holz zur Verstopfung der Poren zuerst zweimal mit warmem Leimwasser tränkt (Leimtränken), dann 8—12 mal mit weisser Farbe aus Leimwasser mit Kreide (Grund, Blanc) bestreicht und endlich das Klebmittel auf bringt, welches Poliment (Assiette, Size) genannt wird und aus einer dünnen klaren Leimlösung besteht, der man für Gold eine rote oder gelbe, für Silber eine weisse Farbe zusetzt. Die rote Polimentfarbe wird durch Zusammenreiben von 8 T. rotem Bolus, 1 T. Blutstein und 1 T. Graphit mit wenig Öl, die weisse aus weissem Bolus oder Thon, die gelbe aus Chromgelb oder Ocker erhalten.

Das Poliment wird in 3 bis 4 Lagen mittelst Pinsel warm aufgetragen, nach dem Trocknen mit Leinwand gut abgerieben und dann mit den Metallblättern belegt, nachdem man es mit schwachem Branntweine oder Wasser wieder etwas angefeuchtet hat. Durch nachträgliches Polieren mit dem Blutsteine oder Achat erteilt mau dem Belage einen hohen Glanz, der oft noch durch das Hellen (Vermeilloner), d. i. durch Aufträgen einer schwach rotgelb gefärbten Flüssigkeit (Helle, Vermeil) vermittelst weicher Pinsel einen feurigen Goldglanz erhält. Die Helle wird durch Übergiessen von Gummigutt und Drachenblut mit Weingeist erhalten. — Da ganz dünnes Leimwasser die Gold- oder Silberoberflächen matt macht, so werden nachträglich diejenigen Stellen, welche matt erscheinen sollen, mit dünnem Leimwasser, oft mit Hilfe einer Schablone, überstrichen (Mattieren, Mater). — Zur Hervorbringung gewisser erhabener Verzierungen, die ein netz- oder musterartiges Ansehen darbieten, beklebt man wohl grössere Flächen, an Spiegelrahmen etc., vor dem Aufbringen des Poliments mit netzartigen Geweben, grober Gaze, weitmaschigem Tüll u. s. w.

Wenn zwar der nach obiger Vorschrift angebrachte Metallüberzug oder Bronzierung sehr fest sitzt, so ist derselbe doch so dünn, dass es in vielen Fällen erwünscht ist, denselben gegen Abnutzung zu schützen, indem man ihn mit einem Lacke überzieht, wozu man am zweckmässigsten einen Weingeistfirnis oder Kopallack nimmt.

b) Vermittelst des Aufschmelzens. Auf S. 22 ist bereits dargelegt, dass man durch Zusammenschmelzen verschiedener Metalle Legierungen erhält, welche eine solche Vereinigung dieser Metalle bilden, dass sie sich nicht mehr mechanisch trennen lassen. Die Erfahrung zeigt, dass eine ähnliche feste Verbindung auch schon oft dann entsteht, wenn man zwei verwandte Metalle von verschiedenem Schmelzpunkte gemeinsam auf die Temperatur erwärmt, bei welcher das eine Metall bereits schmilzt, während das andere noch vollständig fest bleibt. — Taucht man z. B. Kupfer in geschmolzenes Zinn oder Zink so lange ein, bis es die Temperatur geschmolzenen Zinns oder Zinks angenommen hat, so ist seine Oberfläche mit Zinn oder Zink überzogen.

Von dieser Eigenschaft der Metalle wird nicht nur eine wichtige Anwendung beim Löten (S. 438), sondern auch zum Überziehen eines Metalles mit einem anderen gemacht. Besonders überzieht man auf diese Weise Kupfer, Messing und Eisen mit Zinn oder Zink, mitunter auch Kupfer und Eisen mit Blei, und Eisen mit Kupfer.

Zur Beschaffung eines festen zusammenhängenden Überzuges durch Aufschmelzen ist vor allen Dingen eine rein metallische Oberfläche des zu überziehenden Gegenstandes erforderlich, die allgemein nach denjenigen Regeln und mit denselben Mittel entsteht, welche beim Löten (S. 440) und beim Abbeizen (S. 473) angegeben sind; also mittelst Einwirkung verdünnter Säuren oder gewisser Salze, Zinkchlorid, Salmiak u. s. w. — Zweitens muss der zu überziehende Gegenstand gehörig erwärmt und während des ganzen Prozesses gegen Oxydation und Aufnahme von Schmutz gesichert werden. — Endlich ist das aufzuschmelzende Metall in passenden Gefässen zum Schmelzen zu bringen und, je

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v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

nach der Gestalt und Grösse des Gegenstandes, in verschiedener Weise über denselben zu verteilen.

Einige Beispiele von Verzinnung und Verzinkung auf diesem sog. trockenen Wege mögen zur Erläuterung des oben gesagten dienen.

Kupferne, messingene und schmiedeiserne Gefässe (Kocbgefässe, Abdampfpfannen, Destillierapparate etc.) werden verzinnt, indem man sie gehörig rein gescheuert, mit einer ausreichenden Menge Zinn und Salmiak so lange über einem Kohlen- oder Gasfeuer erhitzt, bis das Zinn schmilzt, dann das letztere, unter gehörigem Wenden und Drehen des Gefässes, mittelst eines Wergbüschels in demselben herumfährt und schliesslich das überflüssige Zinn ausgiesst.

Gusseiserne Gefässe etc. nehmen wegen des Kohlenstoffgehaltes des Gusseisens das Zinn schwer an. Aus diesem Grunde ist es zweckmässig, sie vorher an der Oberfläche zu entkohlen oder in schmiedbaren Guss (S. 126) zu verwandeln. Dann sind sie auf eben angegebene Weise zu behandeln.

Schmiedeiserne Gegenstände verzinnen sich, wenn man sie, gehörig durch Beizen vorbereitet, in geschmolzenes Zinn eintaucht, leicht, da sich dieses bei seiner Schmelztemperatur mit Eisen legiert und somit eine Oberfläche bildet, mit welcher das Zinn aufs Innigste sich verbindet. — Auf diesem Verhalten beruht auch die ausgedehnte Fabrikation des verzinnten Eisenbleches⁵), welches den Namen Weissblech (Fer blanc, Tin plate) führt und zwar Glanzblech bei Anwendung von reinem Zinn und Mattblech, wenn zur Verzinnung eine Zinn-Blei-Legierung genommen wird.

Um den hohen Ansprüchen zu genügen, welche an das Weissblech insofern gestellt werden, als seine spätere Bestimmung und Verarbeitung vor allem eine grosse Biegsamkeit und Zähigkeit verlangt, ist zunächst auf die Auswahl des Rohmaterials, des Schwarzbleches, grosse Sorgfalt zu verwenden. In der Regel wird dasselbe für die Weissblechfabrikation eigens aus dem reinsten Roheisen erzeugt und zwar der grossen Homogenität wegen als Flusseisen mit möglichst geringstem (0,05 bis 0,1 °/o) Kohlenstoffgehalte. Zur Erzeugung der hier in Betracht kommenden Blechtafeln werden die Blöcke (S. 10) unter Hämmern gedichtet und sodann im Walzwerke zu Stäben ausgewalzt, die mau mittelst Scheren in kürzere Stücke (Platinen) zerteilt, deren Grösse der herzustellenden Blechtafeln entspricht. Die Platinen gelangen sodann in Flammöfen und gehörig erhitzt, in ein Blechwalzwerk, um in 3 bis 4 Hitzen zuletzt mit zweimaliger Doppelung fertig ausgewalzt zu werden. Nach abermaligem Glühen in Retorten bringt man die Bleche packetweise unter Scheren, um sie von den rauhen Walzränder zu befreien und auf die üblichen Grössen zuzuschneiden.

Da zur Erzeugung eines festhaftenden Zinnüberzuges und des geforderten hohen Glanzes das Schwarzblech vollständig von Oxyd befreit und ausserdem mit vollkommen glatter Oberfläche ausgestattet werden muss, so beginnt die Verzinnungsarbeit mit einer Vorbereitung des Bleches, welche in 5 Operationen zerfällt: 1. Vorbeize, 2. Ausglühen, 3. Glattwalzen, 4. Fertigglühen, 5. Fertigbeizen

Zum Zwecke der Vorbeize, mit welcher der Glühspan vom Walzen her beseitigt werden soll, bedient man sich der Salzsäure oder der Schwefelsäure und zwar mit Wasser so verdünnt, dass auf 1 T. Säure 2 T. Wasser kommen. Entweder erfolgt das Beizen in hölzernen ausgepichten Bottichen in der Weise, dass man eine grössere Zahl Bleche in sog. Körben aus Messing oder Kupfer in die Beizflüssigkeit senkt und nach vollendeter Beize wieder aushebt, wozu kleine Laufkatzen dienen, welche sich auf Schienen über den Bottichen bewegen und mit einer Winde versehen sind (Handbeize). Oder man bedient sich neuerdings der sog. Maschinenbeize. Diese beruht auf der Thatsache, dass die Beizwirkung sowohl durch Wärme als Bewegung wesentlich gefördert wird, und kommt gewöhnlich in der Weise zur Ausführung, dass man durch Dampfschlangen die Beizflüssigkeit auf einer Temperatur von etwa 80° C. erhält und die Bleche durch mechanische Vorrichtungen in der Beize hin- und herbewegt, indem man die Körbe an Ketten schwebend aufhängt und mittelst einer Kurbel und Kurbelstange in Schwingung bringt. — Auf diese Beize, welche etwa 8 bis 10 Minuten dauert, folgt sofort ein Waschen der Bleche in Wasser zur Entfernung der Säure, indem man die mit Blechen gefüllten Körbe unmittelbar aus der Beize in Bottiche mit Wasser senkt und in diesen in gleicher Weise hin- und herschwenkt. Um diese Arbeit mit wenig Zeitverlust auszuführen, ist ein Apparat in Gebrauch, der aus einem dreiarmigen, horizontalen Drehkreuz besteht, das zugleich durch Ketten gehoben und gesenkt werden kann. An jedem Arme hängt ein Korb. Senkt man das Kreuz, so taucht ein Korb (I) in die Beize, ein Korb (II) in Wasser, während der Korb III entleert und gefüllt wird. Ist die Beize beendet, so wird das Kreuz in die Höhe gezogen und nach einer Drehung um 120° wiederum gesenkt, wo dann III in die Beize, I in das Waschwasser, II an die Ladestelle gelangt. So fortgesetzt bleibt der Apparat ununterbrochen in Thätigkeit. — Nach der Vorbeize werden die Platten schnell in der Wärme getrocknet, indem man sie auf Ketten ohne Ende durch einen geheizten Kanal führt; oder man bewahrt sie unter Wasser auf.

Auf diese Arbeit folgt das Ausglühen der Bleche zur Beseitigung der vom Walzen herrührenden Härte und Sprödigkeit, geschützt gegen den Einfluss der Luft, in eisernen Glühkisten, welche in Flammöfen von der S. 144 angegebenen Konstruktion während nahezu 8 Stunden einer Temperatur von etwa 1000° ausgesetzt werden. Nach sehr langsamem Abkühlen nimmt man die Bleche aus den Kisten, um sie nun zum Zwecke des Glättens durch fein ab-geschliflene Walzen laufen zu lassen. Das hierbei unvermeidliche Hartwerden findet durch ein 6 stündiges Glühen in Kisten bei 800° seine Beseitigung, während endlich die Fertigbeize in schwacher Säure bei 60° Wärme auf oben beschriebene Weise die Vorarbeiten abschliesst. — Die damit zum Verzinnen vorbereiteten Bleche werden sodann unter Wasser auf bewahrt.

Zum Verzinnen dieser Bleche, nach dem sog. englischen Verfahren, dient ein Apparat, der aus 6 gusseisernen Kesseln besteht, wovon jeder für sich geheizt werden kann. Der erste dieser Kessel (Tinman’s pot⁶), welcher etwa 60 cm Länge, 45 cm Breite und 50 cm Tiefe hat, ist mit geschmolzenem Talg gefüllt. In diesen wird ein Posten von 340 aus dem Wasser genommenen Blechen auf einmal eingetaucht und so lange darin gelassen, bis alle Feuchtigkeit verdampft und die Bleche gleichmässig mit einer Talgschicht überzogen sind. — Der zweite Kessel (Tin pot) ist 50 cm lang, 45 cm breit und 40 cm tief und mit geschmolzenem Zinne gefüllt, das durch eine Talgschicht gegen Oxydation geschützt wird. Aus dem ersten Kessel kommen die Bleche in diesen zweiten und beharren darin so lange, bis die Oberfläche verzinnt ist, wozu etwa 14/2 bis 2 Stunden erforderlich sind. Notwendig ist hier die richtige Temperatur des Zinnes, die weder zu hoch noch zu niedrig sein darf, wenn eine gute Unterlage für die eigentliche Verzinnung gebildet werden soll, die nämlich in der dritten Pfanne (Wash-pot) vor sich geht, welche zu dem Zwecke zwei Abteilungen besitzt. In die erste grössere werden die Bleche aus dem zweiten Kessel gebracht und, nachdem sie gehörig verzinnt sind, einzeln herausgenommen, von einem Arbeiter mit Werg schnell abgerieben und eine kurze Zeit in die zweite, ebenfalls mit Zinn gefüllte, kleinere Abteilung des dritten Kessels gesteckt, damit alle Unebenheiten, die beim Abreiben entstehen, beseitigt werden. Sodann bringt man die Bleche in den vierten Kessel (Grease-pot), der wieder mit geschmolzenem Talg von solcher Temperatur gefüllt ist, dass hier das überflüssige Zinn abschmilzt. In diesem Kessel bleiben sie etwa 10 Minuten, um dann in den fünften Kessel (Cold-pot) zu gelangen, der mit Talg von niedrigerer Temperatur gefüllt ist und in dem sie abkühlen. Endlich kommen die Bleche in den letzten sechsten Kessel (List-pot), in dem eine 6—7 mm hohe Talgschicht vorhanden ist. Indem man die Bleche mit derjenigen Kante, an der ein Zinnwulst (Tropfkante) sich beim Ausheben aus dem Talgtopfe gebildet hat, in diese Talgschicht eintaucht, wird das angehängte Zinn so weit erwärmt, dass dasselbe zu schmelzen beginnt. Sobald dieses eintritt, schlägt der Arbeiter mit einem Stabe auf die obere Blechkante, wodurch das Zinn abgeschleudert wird, nur eine kleine, schmale Spur (Saum, Lisiöre, List) zurücklassend. Hiernach werden die Bleche mit einem Gemische von Kreide und Kleie abgerieben und endlich mit Flanell abgewischt, sortiert und verpackt.

Das deutsche Verfahren zur Fabrikation des verzinnten Bleches ist zwar viel einfacher als das englische, liefert aber auch durchschnittlich kein so vollendetes Produkt. Es besteht nämlich darin, dass die durch Beizen und Scheuern gereinigten Blechtafeln in Sätzen zu etwa 200 Stück (Pöstel), sofort in mit Talg bedecktes, geschmolzenes Zinn eingetaucht (eingebrannt), dann zu 25 herausgenommen und in Wasser abgekühlt werden. Nachdem auf solche Weise sämtliche Tafeln aus der Zinnpfanne herausgenommen sind, wird diese durch eine ein geschobene, eiserne Scheidewand in zwei verschieden grosse Fächer geteilt und in das eine (grössere) Fach ein Satz der eingebrannten Tafeln gebracht. Letztere werden dann wieder einzeln herausgenommen und zum Abtropfen auf einen eisernen Schrägen gestellt (Abbrennen). Hierauf gelangen die Bleche in die kleinere Abteilung (Durchführen) zum Abtropfen, sodann, zum Wegschmelzen der Tropf kante, in eine niedrige Zinnschicht der Abtropfpfanne. Aus dieser herausgebracht, werden sie mit Werg abgewischt und endlich mit Kleie, Kreide und Wollenlappen abgerieben.

Das oben beschriebene englische Verfahren hat mit Beibehaltung aller Einzelheiten übrigens nach und nach eine weitere Ausbildung erhalten, indem man 1. statt Talg Palmfett verwendet, welches bei der hier in Betracht kommenden Temperatur weniger belästigende Dämpfe entwickelt, 2. statt des Abreibens der Bleche mit Werg ein Abbürsten in Anwendung bringt und 3. die Bildung des Saumes dadurch umgeht, dass man die Bleche aus einem Fettkessel durch Walzen herauszieht, die nicht nur das Zinn gleichmässig verteilen und somit ein glänzendes Blech erzeugen, sondern auch auf beiden Seiten das Zinn so vollständig abpressen, dass der sonst entstehende glänzende Randstreifen sich nicht einstellt. — Die beistehende Skizze (Fig. 421) eines allgemein in Gebrauch gekommenen sog. fünfkesseligen Verzinnherdes diene zur Erläuterung der genannten Einrichtung. In dem mit Gusseisenplatten belegten Mauerwerke sind fünf ebenfalls gusseiserne Kessel a, b, c, d, e so eingemauert, dass b, c, d, e besondere in die Esse S mündende Rostfeuerungen haben, so dass jeder Kessel für sich auf die erforderliche Temperatur zu bringen ist. Der Kessel a (Fettkessel) ist mit Palmfett gefüllt und empfängt von den Feuerzügen um b die zum Flüssighalten erforderliche Wärme. Die Kessel b (Grobkessel), c (Bürstkessel), d (Durchführkessel) enthalten bis zu den unteren Strichen (— =) Zinn und darüber bis zu den oberen Strichen (-j—|—(-) ebenfalls Palmfett. Der Kessel e (Walzkessel) ist wieder mit Fett gefüllt, ausserdem aber mit fünf Walzen versehen, die sich in der Weise drehen, dass die Bleche durch die vorderen zwei abwärts geführt, durch die hinteren vier aus dem Kessel heraus gezogen werden.

Zum Zwecke des Verzinnens wird der Kessel a mit altem Fette gefüllt und dieses auf einer Temperatur von etwas unter 100° erhalten. Im Kessel b soll sich das Zinn in der Temperatur von 300 bis 400°; im Kessel c in etwas geringerer, im Kessel d in einer Temperatur von 250° befinden. Im Walzkessel e muss stets eine Wärme von 230 bis 240° herrschen, damit das Zinn hier noch abschmilzt.

Die aus dem Wasser genommenen Bleche werden nunmehr noch nass, einzeln von einem Arbeiter in den Kessel a gesetzt, bis sich in demselben 200

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befinden. Hierbei verdunstet das Wasser, während sich jedes Blech mit einer schützenden Hülle überzieht. Nachdem dieser Überzug gesichert ist (nach 10 Minuten), transportiert derselbe Arbeiter die Bleche in Posten von 20 bis 30 Stück vermittelst einer breitmäuligen Zange in den Grobkessel b. Nach wiederum etwa 10 Minuten wandern sie auf gleiche Weise in den Bürstkessel. — Aus diesem hebt der Bürster nach etwa 10 Minuten 20 Bleche heraus, legt sie auf die Platte v, fasst sie mit einer Handzange einzeln und bürstet sie auf beiden Seiten mit einer langen in Fett getauchten Bürste. Ein dritter Arbeiter übernimmt die Bleche von dem Bürster, taucht sie ebenfalls einzeln in das Zinn des Kessels d und schiebt sie in das Walzwerk des Walzkessels zwischen die oberen Vorderwalzen h. Von diesen ergriffen geraten die Bleche in das Fett, geben durch Abschmelzen das überflüssige Fett ab und passieren, von einem besonderen Hebeapparat eingescboben, das polierte Doppelvvalzenpaar, das sie mit hohem Glanze verlassen. Mittelst Zangen in Empfang genommen, werden sie sodann dem üblichen Abreiben unterworfen, sortiert und verpackt. — Indem bezüglich weiterer Vorschläge und Ausführungen auf die erwähnte Preisschrift verwiesen werden muss, sei hier nur noch erwähnt, dass der Hebeapparat in e entweder von der Hand oder auch selbstthätig in Thätigkeit gesetzt wird, und dass noch Einrichtungen angebracht sind, durch welche bequem das in e gesammelte Zinn nach d, sowie von Zeit zu Zeit Fett und Zinn von d nach c, von c nach b gebracht und nachgefüllt werden kann, damit das Blech zuletzt reines Zinn und reines Fett passiert. —

Da es zum trockenen Verzinnen kleiner Gegenstände viel zu umständlich sein würde, diese einzeln dem Verzinnungsprozess zu unterwerfen, so sind Methoden entstanden, welche eine grosse Anzahl solcher kleinen Gegenstände auf einmal fertig machen lassen. Als Beispiel dieses Verfahrens mag folgendes angeführt werden. Man schüttet die zu verzinnenden Gegenstände (Ringe, Kettenglieder, Nägel, Haken und Ösen, Fischangeln, Schnallen, Stifte etc.), nachdem sie gehörig abgebeizt oder in der Scheuertonne abgescheuert und nachher gewaschen sind, mit Zinn und Salmiak oder Zinkchloridlösung in eine runde eiserne Trommel, die drehbar über einem Feuer angebracht, bis zum Schmelzpunkte des Zinns erhitzt und dann so lange gedreht wird, bis die Verzinnung stattgefunden hat.

Die trockene Verzinkung, welche fast nur auf Eisen angewendet wird, erfolgt auf dieselbe Weise, wie die Verzinnung, jedoch ausschliesslich durch Eintauchen der zu verzinkenden Gegenstände in Zink, das über seinen Schmelzpunkt hinaüs in eisernen Trögen erwärmt ist. — Kleine Gegenstände (Nägel etc.) werden haufenweise in das geschmolzene Zink geworfen und nach kurzer Zeit mit Schaumkellen wieder herausgeholt. Das überflüssige Zink wird dadurch entfernt, dass man die Gegenstände mit Holzkohlenstaub bedeckt in einem Flammofen bis zur Rotglut erwärmt und bis zum Erkalten gehörig durcheinander rührt.

c)    Vermittelst Adhäsion infolge starken Druckes. Das hierauf Bezügliche ist bereits S. 213 bei der Anfertigung plattierter Bleche und S. 213 bei eingelegter Arbeit erwähnt, worauf hier um so mehr verwiesen werden kann, als sich diese Methode, Metall-Überzüge zu erzeugen, auf die dort erwähnten Fälle beschränkt.

d)    Vermittelst Adhäsion infolge chemischer Affinitätx). Auf gewisse Weise zubereitete Lösungen von Metallsalzen besitzen die Eigenschaft, sich durch andere eingetauchte Metalle auf elektrolytischem Wege so zu zerlegen, dass eine vollständige Reduktion ihrer Metalle entsteht und letztere auf ersteren fest haftende Überzüge bilden, deren Haftung der chemischen Affinität zu verdanken ist, auch in dem Fall, wo die Bildung dieser Überzüge oder Niederschläge, also die Metallreduktionen mittelst eines besonderen galvanischen Stromes einen höheren Grad erreichen. — Aus dem Grunde sind solche Metallsalzlösungen vorzüglich geeignet, andere Metalle mit festen metallischen Überzügen zu versehen und daher ein höchst wichtiges Mittel für den in Rede stehenden Zweck.

l) Kaselowsky, Galvanoplastik. 3. Aufl. Weimar 1882. — Binder, Handbuch der Galvanoplastik. 5. Aufl. Weimar 1884. — Seelhorst, Katechismus der Galvanoplastik. 2. Aufl. Leipzig 1884. — Weiss, Galvanoplastik. 4. Aufl. Wien 1896. — Pfanhauser, Galvanisieren der Metalle. Wien 1881. — Steinach und Büchner, Galvanische Metallniederschläge. Berlin 1890. — Hartmann, Verzinnen, Verzinken etc. 3. Aufl. Wien. — Büchner, Metallfärbung. Berlin 1891.

Je nachdem die Bildung eines metallischen Überzuges auf diesem nassen Wege einfach durch Eintauchen des zu überziehenden Gegenstandes in die betreffende Lösung oder mit Hilfe eines zugeleiteten galvanischen Stromes veranlasst wird, pflegt man das ganze Verfahren wesentlich in zwei Arten zu zerlegen: in die Bildung eines Überzuges durch Kontakt oder durch galvanischen Niederschlag. In beiden Fällen ist zur Erzielung guter Resultate zunächst für die vollständige Reinheit der zu überziehenden Oberflächen und für die richtige Zubereitung der Lösungen Sorge zu tragen, wobei die letzteren sich wesentlich auch nach denjenigen Metallen richten müssen, die den Überzug erhalten sollen.

Zur Herbeiführung einer reinen Oberfläche genügen diejenigen Mittel vollständig, welche S. 473 unter Beizen zusammengestellt sind, oder bei solchen Metallen, die nicht abgebeizt werden können, mechanische Reinigungsmittel (Schaben, Schleifen, Kratzen etc.). Nicht immer jedoch nehmen selbst vollständig reine Metalloberflächen andere Metalle an, weshalb es mitunter wünschenswert oder notwendig ist, die Oberflächen noch in anderer Weise für die Aufnahme gewisser Metalle vorzubereiten, entweder durch eine Art Vorbeize oder durch Anbringung eines Überzuges von solchem Metalle, welches als Vermittler wirkt. Aus diesem Grunde wird das Eisen zunächst verkupfert, verzinkt oder verzinnt, je nachdem es vergoldet oder versilbert werden soll. Kupfer und Kupferlegierungen erhalten einen äusserst dünnen Quecksilberüberzug, indem man die Oberfläche in eine Lösung von 4 g salpetersaurem Quecksilberoxyd mit 10 g Salpetersäure und 10 kg Wasser (Quickwasser, Dissolution mercurielle, Quick water) eintaucht oder «mittelst der Kratzbürste damit abreibt.

Über die Anfertigung und den Gebrauch der zum Überziehen dienenden Flüssigkeiten mag in folgendem soviel mitgeteilt werden, als für die gewöhnlich vorkommenden Fälle ausreicht.

1.    Verkupfern¹) (Cuivrer, Coppering). Die Verkupferung findet ausser auf Eisen und Stahl wohl auch auf Zink und Messing Anwendung. — Eisen verkupfert sich schon durch Eintauchen in eine kupfersalzhaltige Flüssigkeit. Eine auf diese Weise gebildete dickere Kupferlage haftet jedoch sehr schlecht, weshalb da, wo ein dickerer Überzug erzeugt werden soll, folgendes Verfahren in Anwendung zu bringen ist. Man löst 750 g Seignettesalz und 400 g Ätznatron in 4 Liter Wasser und setzt dieser Lösung hinzu 175 g Kupfervitriol in 1 Liter Wasser aufgelöst. Die zu verkupfernden Gegenstände werden sodann mit Zinkdraht umwickelt, in diese blaue alkalische Flüssigkeit gehängt und darin 24 bis 72 Stunden gelassen. Nach dem Herausnehmen werden dieselben abgewaschen, mit der Kratzbürste geputzt und mit Sägespänen getrocknet. — Zur Verkupferung von Zinn, Gusseisen, Zink und Messing vermittelst des galvanischen Stromes ist folgende Lösung geeignet: Schwefligsaures Natron 300 g, Cyankalium 500 g, Grünspan 350 g, Ammoniak 200 g, Wasser 25 kg. Die Bereitung dieser Flüssigkeit erfolgt in der Weise, dass man den Grünspann mit dem Ammoniak für sich in 5 kg Wasser löst und der Lösung schwefligsaures Natron und Cyankalium in 20 kg Wasser zusetzt.

2.    Verzinnen (Etamer, Tinning). Eine Menge kleine Gegenstände aus Messing, Kupfer und Eisen (Stecknadeln, Ketten, Nägel, Ringe, Drahtstifte, Holzschrauben etc.) werden verzinnt, um ihnen ein silberähnliches Ansehen oder einen Schutz zu geben, und zwar gewöhnlich durch das sogenannte Weisssieden oder Ansieden (Blanchir, Blanching). Dieses besteht einfach darin, dass man die abgebeizten Objekte aus Messing und Kupfer ohne weiteres, diejenigen aus Eisen oder Stahl, nachdem sie vorher durch Eintauchen verkupfert

sind, in einer Mischung von 1 T. gereinigtem Weinstein, 3 T. feingekörntem Zinn und 80 T. Wasser, D/a bis 2 Stunden oder überhaupt so lange unter zeitweiligem Umrühren kocht, bis sie gehörig weiss erscheinen. Dann nimmt man sie mit einer Löcherkelle heraus, wirft sie zum Abspülen in reines Wasser und trocknet sie mit Sägespänen.. — Das für das Weissieden erforderliche Zinnpulver (Weiss ud, Zinnsud) wird dadurch gewonnen, dass man geschmolzenes Zinn in eine mit Kreide ausgestrichene, hölzerne Büchse giesst und darin bis zum Festwerden gehörig schüttelt. — Ein anderes Verfahren kalter Verzinnung auf denselben Metallen besteht darin, dass man diese zunächst mit einer 5- bis lOprozentigen Lösung von Zinnchlorür, welcher etwas Weinstein zugesetzt wird, überpinselt und darauf mit einem Lappen oder Schwamme, der erst in dieselbe Flüssigkeit und dann in Zinnpulver eingetaucht ist, kräftig abreibt. Die Verzinnung tritt sofort hervor und verbreitet sich gleichmässig, wenn man von Zeit zu Zeit mit dem Lappen wieder etwas Zinnlösung und Zinnpulver aufnimmt. Die den Gegenständen noch anhängende Flüssigkeit etc. wird durch Abwaschen mit Wasser entfernt. — Zur galvanischen Verzinnung auf allen Metallen soll folgendes Bad sehr anwendbar sein. Man löst 5 kg pyrophosphorsaures Natron oder Kali in 500 Liter Regenwasser, das sich in einem mit Zinn ausgeschlagenen Troge befindet, und setzt nach und nach 600 g krystallisiertes oder geschmolzenes Zinnchlorür zu. Legt man die zu verzinnenden Gegenstände nun in diesen Trog, so hat man sie nur mit dem negativen Pole der galvanischen Batterie zu verbinden, um einen schönen, kräftigen Zinnüberzug hervorzurufen.

3. Vernickeln⁷). Das Nickel, welches fast die Farbe, den Glanz und die Nichtoxydierbarkeit des Silbers besitzt und sich aus seinen Salzlösungen sehr leicht und fest auf verschiedenen Metallen ablagert, hat dieser seiner Eigenschaften wegen neuerdings als Überzugsmetall eine hohe Bedeutung gewonnen und vielfache Verwendung gefunden. Eiserne Geräte aller Art werden durch Nickel vollständig gegen Rost geschützt; Messing-, Neusilber- und Kupfer-Objekte bekommen ein silberweisses, auch bei Schwefeldünsten sich nicht änderndes Ansehen. Daher überzieht man jetzt nicht nur die Messingteile physikalischer, chirurgischer und chemischer Apparate, Werkzeuge, Maschinenmodelle, Vorhängeschlösser, Schlüssel, Teile an Sattelgeschirren, Kamin Verzierungen, Hähne etc., Schrauben, Nägel, sondern auch grössere, der Luftfeuchtigkeit stets ausgesetzte Maschinenteile an Lokomotiven etc. mit Nickel. Die Vernickelung erfolgt entweder wie die Verzinnung durch Ansieden, oder auf galvanischem Wege.

Die erste Methode beruht aüf der Einwirkung von Zink auf Nickelsalze bei Anwesenheit von Chlorzink und dem zu vernickelnden Metalle und wird auf folgende Weise ausgeführt. Man bringt in ein genügend grosses Gefäss von Kupfer, Porzellan oder Steinzeug eine solche Menge konzentrierte Chlorzinklösung mit dem etwa doppelten Volumen Regen wasser, dass die eingelegten Gegenstände von der Flüssigkeit bedeckt werden. Sodann erhitzt man sie zum Kochen und fügt tropfenweise so viel Salzsäure hinzu, bis der entstandene Niederschlag verschwunden ist, und darauf eine Messerspitze Zinkpulver. Hierauf setzt man soviel eines Nickelsalzes (Chlorid, Sulfat oder Kaliumnickelsulfat) zu, bis die Flüssigkeit deutlich grün aussieht, legt die zu vernickelnden Gegenstände nebst kleinen Zinkblechabschnitzeln oder Zinkdrahtstücken so ein, dass genügende Berührungspunkte dargeboten werden und lässt weiter kochen. Nach etwa 15 Minuten ist die Vernickelung erfolgt, wenn die Gegenstände gehörig rein und das Bad weder durch ausgeschiedenes basisches Zinksalz trübe, noch durch freie Säure sauer geworden war. Die vernickelten Objekte werden sodann gehörig mit Wasser abgespült, getrocknet und mit Schlämmkreide geputzt.

Bei Gebrauch dieser Bäder ist es

Zur galvanischen Vernickelung bedient man sich Nickelbäder, deren Grundlage das sog. doppeltschwefelsaure Nickelammon (Schwefelsaures Ammonium-Nickeloxydul) ist, auf dessen Darstellung daher besondere Sorgfalt zu verwenden ist. Man bereitet sich eine Lösung von Nickeloxydul in verdünnter Schwefelsäure und eine zweite Lösung von 300 g Ammoniumsulfat, vermischt dieselben und lässt das sich bildende hellblaue krystallinische Salz sich absetzen. Dann wird die Flüssigkeit abgegossen, der Niederschlag mit kalter konzentrierter Ammoniumsulfatlösung ausgewaschen und aufbewahrt. — Mit Hilfe dieses Salzes macht man verschiedene Bäder, von denen folgende als bewährte aufgeführt werden mögen. — Man löst 10 T. Nickelsalz und bis 5 T. Borsäure in 150—200 T. Wasser. — Oder 10 T. Nickelsalz, D/a T. Ammoniumsulfat, 250 T. Wasser. — Oder 10 T. Nickelsalz, 5 T. Ammoniumsulfat, 1 T. Zitronensäure, 200 T. Wasser wird ¹!a Stunde gekocht und mit kohlensaurem Ammoniak neutralisiert, wichtig, dass dieselben stets an der Neutralitätsgrenze gehalten werden.

4. Vergolden [Dorer, Gilding¹)]. Die hervorragenden Eigenschaften des Goldes (hochgelbe feurige Farbe, Glanz, Unoxydierbarkeit an der Luft) sind schon von alters her Veranlassung gewesen, unedle Metalle mit diesem Metalle zu überziehen, um denselben eine Goldähnlichkeit zu geben, und zwar meist auf dem Wege der nassen Vergoldung, wovon es wesentlich zwei Arten giebt, je nachdem man nämlich das Gold in Quecksilber zu einem Amalgam auflöst, oder als Chlorid in Lösung verwendet. — (Eine dritte Methode, wobei das Gold in fein verteiltem Zustande aufgerieben wird, indem man Leinwand mit Goldchlorid tränkt, zu Asche verbrennt und, mit Essig angefeuchtet, auf dem zu vergoldenden Gegenstände herumreibt, liefert eine solche dünne und wenig dauerhafte Vergoldung, dass sie ausser Betracht bleiben kann.)

Zur Amalgam-Vergoldung wird zunächst dadurch ein Gold-Amalgam bereitet, dass man 1 T. feines, dünn ausgewalztes Gold in einem hessischen Tiegel bis zur Rotglühhitze erwärmt, mit 8 T. vorgewärmtem Quecksilber übergiesst, einige Minuten unter Umrühren mit einem Eisendrahte in dieser Wärme belässt, und dann zum plötzlichen Abkühlen in kaltes Wasser giesst. Das so gewonnene Amalgam ist wenig goldreich und kann daher nur zu schwachen Vergoldungen gebraucht werden. Zu stärkeren Vergoldungen wird das überschüssige Quecksilber (am besten durch Sämischleder) ausgepresst, wodurch der Goldgehalt sich so steigern lässt, dass auf 1 T. Quecksilber 2 T. Gold kommen.

Behufs der Vergoldung wählt man wenn möglich eine goldähnliche Unterlage z. B. Tombak [hier fälschlich Bronze genannt, daher Bronze-Vergoldung (Dorure sur bronze, Wasli-gilding), obwohl auch Kupfer, Silber, Eisen, Stahl auf dieselbe Weise Goldüberzüge erhalten]. Die zu vergoldenden Gegenstände aus Gelbkupfer oder Kupfer werden zunächst blank gebeizt (S. 474) und mit Quickwasser so behandelt, wie bereits S. 503 angegeben ist. Dann wird das Amalgam mittelst einer feinen Messingdrahtbürste aufgetragen ⁸

und über die ganze Oberfläche gleichmässig oder nach Bedürfnis verschieden dick verrieben.

Zur Entfernung des Quickwassers werden die mit Amalgam bedeckten Stücke erst mit Wasser behutsam abgewaschen, darauf getrocknet und nun zur Verflüchtigung des Quecksilbers langsam erhitzt (Abrauchen, Passer, Drying off). Dies geschieht gewöhnlich in der Weise, dass man die Gegenstände auf einen Drahtrost legt, der sich über glühenden Kohlen oder einer Gasflamme befindet, oder auch durch Halten über einer Spiritus- oder Gasflamme. Bevor das Quecksilber verflüchtigt ist, reibt man das Amalgam oft noch einmal mit einer Borstenbürste ein, um eine gute Verteilung desselben zu bewirken. Nach dem Abrauchen werden die Gegenstände mit Wasser abgewaschen, mit einer Kratzbürste und sehr verdünntem Essig gebürstet, nochmals mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Die Amalgam-Vergoldung, auch Feuer-Vergoldung (Dorure au feu) genannt, erfordert zu ihrer Anwendung auf Eisen und Stahl ein vorhergehendes Verkupfern dieser Materialien, während sie auf Silber von mehr als 75°/o Silber selbst ohne Quickwasser angewendet werden kann. — Statt der Vergoldung mit Quickwasser soll namentlich auch auf Eisen durch Einreiben mit Natrium-Amalgam die Oberfläche für die Annahme von Gold so vorbereitet werden, dass durch ein rasches Aufträgen von Goldchlorid und nach-heriges Verjagen des Quecksilbers auf dem Herde oder über der Lampenflamme eine schöne Vergoldung entsteht¹).

Die eigentliche nasse Vergoldung geht mit Hilfe einer galvanischen Batterie (Galvanische Vergoldung, Dorure galvanique, Electro-gilding) oder durch einfachen Kontakt so sicher vor sich, wenn die Vergoldungsflüssigkeit richtig dargestellt wird, dass sie die anderen Vergoldungsmethoden ziemlich überflüssig erscheinen lässt, da sie ausserdem noch den Vorteil bietet, dass man es bei ihrer Anwendung ganz in der Macht hat, beliebig dicke Niederschläge, also sehr schwache oder starke Vergoldungen zu erzeugen. Die Grundlage der Vergoldungsflüssigkeit bildet das Goldchlorid, welches man durch Auflösen von reinem (Dukaten-) Gold in Königswasser erhält, indem man 3,5 T. Gold mit 50 T. Königswasser bis zur Auflösung des ersteren in der Wärme stehen lässt und sodann zur Verjagung der Säure auf einem Feuer oder einer Flamme so lange abdampft, bis die Lösung dickflüssig und hyazinthrot erscheint. — Von diesem, nach dem Erkalten in nadelförmigen safrangelben Krystallen anschliessenden Goldchlorid wird dies Goldbad bereitet durch Auflösen von 40 g Cyankalium in 1 Liter Wasser und Mischen mit 10 g in wenig Wasser gelöstem Goldchlorid und 2 g Ammoniakspiritus. — Oder man nimmt auf 1 T. im Chlorid enthaltenes Gold zur Auflösung eine Flüssigkeit, welche aus 12 T. gelbem Blutlaugensalze und 3 T. Ätzkali in 120 T. Wasser durch ein halbstündiges Kochen unter Ersatz des verdampften Wassers erhalten ist.

Zum Zwecke der Vergoldung werden sodann die auf das sorgfältigste gereinigten Gegenstände an einem Platin- oder vergoldeten Kupferdrahte in die Flüssigkeit gehängt und in den Strom der galvanischen Batterie eingeschaltet. In Zwischenräumen von 2 bis 4 Minuten werden sie so oft herausgenommen und mit Weinstein abgebürstet, bis die gewünschte Vergoldung entstanden ist. — Man erhält hierbei auf polierten Flächen eine Glanzvergoldung, auf matten Flächen eine matte. — Wenn man beim Auflösen des Goldes etwas Kupfer

zusetzt, so wii'd die Vergoldung rötlich; ein Silberzusatz macht dieselbe grünlich.

5. Versilbern (Argenter, Argenture, Silvering). Auch das Silber wird aus ähnlichen Gründen wie das Gold sehr viel zum Überziehen verwendet und zwar ebenfalls in ähnlicherWeise wie dieses dazu vorbereitet, indem es als Amalgam und in Lösung gebraucht wird, wonach man Feuer Versilberung (Argenture au feu) und nasse Versilberung unterscheidet.

Bei der ersten Methode wird genau so verfahren, wie bei der Feuervergoldung, nur dass man sich des Silberamalgams bedient.

Zu der nassen Versilberung, die auch die anderen Versilberungsmethoden ziemlich verdrängt hat, wird, wenn sie mit Hilfe einer galvanischen Säule ausgeführt wird (Galvanische Versilberung, Argenture galvanique, Electro-plating, Electro-silvering), der Silbersud bereitet, indem man zunächst 12 g Fein-Silber (16 g 12 lötiges) in Salpetersäure löst und mit Kochsalz als Chlorsilber ausfällt, letzteres gut auswäscht und wieder auflöst in einer Flüssigkeit aus 192 g gelbem Blutlaugensalze in 2,25 bis 2,5 kg Wasser und 128 g Salmiakgeist. Die Mischung des Chlorsilbers mit letzterer Lösung muss unter Ersatz des verdampften Wassers etwa eine Stunde kochen, dann erkalten und durch Filtrieren von dem braunen Bodensätze befreit werden. — Hach einer anderen Vorschrift löst man 15 g Höllenstein in 0,5 bis 1,75 kg Wasser und setzt sodann 15 bis 30 g Cyankalium in wenig Wasser gelöst zu, bis der weisse Niederschlag wieder verschwunden ist. Bei der Anwendung dieser mit wenig Wasser hergestellten Flüssigkeit erhält man eine matte, im anderen Fall eine glänzende Versilberung.

Die zu versilbernden Gegenstände werden sodann in gleicher Weise wie bei der galvanischen Vergoldung behandelt.

Zu einer dünnen Versilberung, auf Teilscheiben u. dergl., durch Anreiben eignet sich vorzüglich ein Pulver aus 3 T. Chlorsilber, 20 T. Weinstein und 15 T. Kochsalz, das mit Wasser gefeuchtet, mit einem weichen Leder oder Zündschwamm aufgerieben wird.

¹

Siddon, Prakt. etc. Rathgeber in der Kunst des Schleifens u. Polierens. 4. Aufl. Weimar 1875. — Wahlburg, Schleif- und Poliermittel. Wien.

²

Dinglers Journ. 253. 301.

³

Wagners Jahresber. 1874 S. 137. — 2) Polyt. Centr. 1874 S. 380. — Dinglers Journ. 212, 40. — Randau, Fabrikation der Emaille und das Emaillieren. Wien 1879.

⁴

Polyt. Centr. 1875 S. 975. — Wagners Jahresber. 1875 S. 865; 1875 S. 1033. — Zeitschr. d. V. d. Ing. 1872 S. 768. — Dinglers Journ. 207, 171; 215, 470; 247, 96 255, 48.

⁵

Berliner Yerhandl. 1887 S. 313. (Gekrönte Arbeit von W. Stercken.)

⁶

Polyt. Centr. 1869 S. 864.

⁷

Steinach, Die amerikanische Vernickelung. Leipzig 1884. — Wagners Jahresber. 1873 S. 196; 1874 S. 160; 1880 S. 46, 146; 1881 S. 135; 1882 S. 204. — Dinglers Journ. 204, 152: 200, 288; 212, 160; 217, 256, 219, 469; 222, 396; 235, 404; 267, 478; 293, 47, 192.

⁸

v. Kulrner, Die Kunst des Goldarbeiters. Weimar 1872 S. 235 etc.

IV. Konservierung des Holzes¹).

Wie bereits S. 47 etc. hervorgehoben, besitzt das Holz einen Nahrungssaft, welcher aus Wasser sowie organischen und mineralischen Substanzen besteht. Unter den organischen Substanzen befinden sich nun mehrere, welche, zu der Klasse der Proteinkörper gehörend, unter gewissen Verhältnissen, namentlich bei Gegenwart von warmer Feuchtigkeit und Luft, sich leicht zersetzen und diejenigen Erscheinungen herbeiführen, welche als Fäulnis und Vermoderung bekannt sind und die Dauerhaftigkeit des Holzes sehr beeinträchtigen, indem sie ein vollständiges Zerfallen oder Zerstören desselben veranlassen. — Je nachdem diese Zersetzung in ununterbrochener Berührung mit Wasser oder nur in mehr oder weniger starker Feuchtigkeit stattfindet, unterscheidet man die Fäulnis im engeren Sinne oder nasse Fäulnis (Pourriture humide, Wet-rot) von der trockenen Fäulnis oder Vermoderung (Vermorschen, Trockenfäule, Verstocken, Pourriture söche, Carie söche, Dry

rot). — Da die Ursache dieser Holzzerstörung aber in beiden Fällen hauptsächlich in der Anwesenheit des Saftes, sowie in dem Vorhandensein von Feuchtigkeit zu suchen ist, so sind auch damit die Mittel angezeigt, welche zu ihrer Verhinderung führen können, nämlich:

1.    vollständige Beseitigung der Saftsubstanzen,

2.    Abschluss der Holzteile gegen Feuchtigkeit und Luft nach Entfernung des Saftwassers,

3.    Überführung der Saftsubstanzen in einen unlöslichen oder gährungs-unfähigen Zustand.

1.    Da die Beseitigung des Saftes auch oft stattfindet, um das Quellen und Verziehen des Holzes zu verhindern, so ist über die Mittel hierzu schon

S. 46 etc. das Nötige angegeben.

2.    Wenn man das Holz vor seiner Verwendung austrocknet, so bleiben zwar die festen Teile des Saftes zurück; dieselben können jedoch wegen Mangel an Feuchtigkeit entweder gar nicht oder nur im Laufe einer langen Zeit eine für das Holz schädliche Zersetzung erfahren. Deshalb bietet das Austrocknen, zu dem die Mittel S. 46 bereits angegeben sind, ein vorzügliches Mittel zur Konservierung des Holzes und reicht in allen den Fällen aus, wo das letztere sich in trockenen Räumen befindet. Soll dasselbe jedoch in feuchten Räumen angewendet werden, so ist noch für die Fernhaltung der Feuchtigkeit vom Holze durch Überziehen mit solchen Substanzen Sorge zu tragen, welche das Holz vollständig umkleiden oder die durch das Austrocknen geöffneten Poren verstopfen und dadurch zugleich die Luft abhalten. — Als Umhüllungen wendet man in einzelnen Fällen Blech (namentlich Bleiblech) oder Thon an. Mitunter begnügt man sich mit einfachen Isolierschichten aus Metallplatten, Zement, Asphalt etc. Am gebräuchlichsten sind aber für diesen Zweck Anstriche der verschiedensten Art (S. 493), namentlich aber Leinölfirnis, Teer und Auflösungen von Harzen und harzähnlichen Stoffen in Benzin, Schwefelkohlenstoff u. s. w.

—    Da bei dieser Methode der Konservierung das Holz vollständig ausgetrocknet und nachher ebenso vollständig überzogen und stetig mit einem lückenlosen Überzüge erhalten werden muss, so kann sie nur beschränkte Verwendung zumeist an zugänglichen Holzteilen finden, also im Innern von Gebäuden, an Umzäunungen, an Gartenmöbeln u. dergl.

3.    Erfahrungsmässig werden die fäulnisfähigen Stoffe, besonders also die Proteinsubstanzen des Holzes der Fäulnisfähigkeit durch Behandlung mit verschiedenen Metallsalzen beraubt, weil diese mit den Proteinstoffen unlösliche Verbindungen bilden, die sich dem Wasser gegenüber sehr indifferent verhalten. Da ausserdem diese Salze auf die Holzfaser selbst nicht einwirken, so liegt es nahe, das Holz durch Tränkungen mit den Lösungen derselben zu schützen.

—    Zu den Mitteln, welche die Fäulnis verhindern, gehören ferner noch als besonders wichtig die empyreumatischen Substanzen, welche durch die trockene Destillation organischer Materie im Teer erhalten werden und namentlich als Kreosot, Karbolsäure etc. ausserordentliche antiseptische Wirkung haben, zum Teil wohl dadurch, dass sie das Eiweiss koagulieren, zum Teil durch ihre wirklich lebentötende Eigenschaft. Deswegen bilden diese Agentien ebenfalls eine Reihe wichtiger Konservierungsmittel auch für Holz.

Das auf dem Prinzip der Verwendung von Metallsalzen und antiseptischen Mitteln beruhende Holzkonservierungsverfahren wird Imprägnieren, Imprägnierung, Tränken (Injecter, Injection, Steeping, Impregnation) genannt. Von den zahlreichen in Vorschlag gebrachten Salzen haben nur ausgedehnte Verwendung gefunden: Eisenvitriol, Holzessigsaures Eisenoxydul,

Zinkvitriol, Zinkchlorid, Kupfervitriol und Quecksilberchlorid (Sublimat), Kar-bolineum etc.

Zur Anwendung der aus diesen Stoffen hergestellten wässerigen Lösungen, als auch der antiseptischen Flüssigkeiten lassen sich im ganzen folgende fünf Wege einschlagen:

1.    Anstreichen der Hölzer mit den Flüssigkeiten.

2.    Einlegen der Hölzer in die Flüssigkeiten.

3.    Kochen der Hölzer in den Flüssigkeiten.

4.    Dämpfen der Hölzer mit den Flüssigkeiten.

5.    Einpressen der Flüssigkeiten in die Hölzer.

Die drei ersten Methoden liefern ihrer Natur nach nur geringe Resultate, da bei ihrer Verwendung das Eindringen der Flüssigkeit auf eine sehr dünne Schicht der Oberfläche beschränkt bleibt, weil sich die Holzporen durch das Gerinnen der Saftsubstanz, infolge der Berührung mit den konservierenden Stoffen sowie auch direkt durch die letzteren, verschliessen und ein weiteres Eindringen verhindern. — Die vierte Methode kann auch nur selten zum Ziele führen, weil sie die Flüchtigkeit der Stoffe zur Voraussetzung hat, die nur bei einzelnen (Teeröl, Kreosot etc.) vorhanden ist. — Die fünfte Anwendungsform ist daher die wichtigste, weil sie die sichersten Erfolge in sich schliesst. Sie besteht im allgemeinen darin, dass man das Holz in verschliessbaren Gefässen mit der Flüssigkeit umgiebt und auf dieser vermittelst hydraulischer Pressen oder gespannten Wasserdampfes einen oft erheblichen Druck (7—10 Atmosphären) zur Wirkung bringt. — Da bei dieser Methode das Eindringen in die Holzporen eine bedeutende Unterstützung findet, wenn man vorher aus den Poren die Luft und den Saft entfernt, so geht dem Einpressen der Flüssigkeit vielfach ein Aussaugen oder Dämpfen (S. 47) voran. Die für den ganzen Prozess in Gebrauch befindliche Einrichtung besteht aus einem horizontalen, sowohl Aussen- als Innendruck genügend Widerstand leistenden, cylindrischen Kessel, gewöhnlich von der Konstruktion der einfachen Walzendampfkessel, mit einem abnehmbaren Boden zum Ein- und Ausfahren eines mit dem zu präparierenden Holze beladenen Wagens, der auf Schienen läuft, die in dem Kessel eine Fortsetzung haben. Dieser Kessel besitzt einerseits eine Verbindung mit einer Luftpumpe, andererseits mit dem Behälter zur Aufbewahrung der Salzlösung etc. und mit einem Dampfkessel. In dem Präparierkessel verläuft der Prozess folgendermaassen. Nachdem derselbe geladen und verschlossen ist, strömt aus dem Dampfkessel so lange Dampf ein, bis die Erwärmung des Holzes etwa 100° erreicht hat, was der Fall zu sein pflegt, wenn die ablaufende Saftflüssigkeit 80 bis 90° zeigt. Sodann wird der Dampf abgesperrt, der Kessel durch den Ablasshahn abgeblasen und mit der Luftpumpe in Verbindung ge-gebracht. Sobald ein bedeutendes Vakuum erzielt ist, lässt man unter fortgesetzter Thätigkeit der Luftpumpe die Imprägnierungsflüssigkeit zulaufen, bis das Holz davon bedeckt ist, und ruft darauf vermittelst einer Druckpumpe eine Pressung bis etwa 8 Atmosphären hervor.

Eine andere Methode¹) beruht auf dem hydrostatischen Gesetze und gelangt dadurch zur Ausführung, dass man aus einem etwa 12 m hoch aufgestellten Bottiche die Salzlösung (Kupfervitriol von 2° Beaumö) vermittelst eines kupfernen Rohres in eine Kappe leitet, welche die Hirnfläche des frisch gefüllten Stammes luftdicht umschliesst. Dadurch drängt sich die Flüssigkeit unter dem Drucke ihrer 12 m hohen Säule in den nicht entrindeten

Stamm ein und schiebt den Holzsaft so lange vor sich her, bis sie selbst aus dem anderen Hirnende heraustritt.

Da die fäulnisfähigen Substanzen und die fäulniserregenden Organismen auch durch starke Erhitzung zerstört werden, so ist hierauf die Wirkung der Ankohlung oder Verkohlung des Holzes an denjenigen Teilen, welche mit Feuchtigkeit in Berührung, z. B. in die Erde kommen (Telegraphenstangen, Pfähle etc.) zurückzuführen. Ausserdem verdichtet die Kohle bis zu einem gewissen Grade die von aussen eindringenden faulenden Substanzen; und ferner kommt das beim Verkohlen eintretende Trocknen und die Bildung von kreosothaltigen Dämpfen, welche in dem Holze aufsteigen, als günstiges Moment in Betracht. Dem gegenüber steht aber die grosse Porosität der Kohle, die das Wasser nicht lange zurückhalten kann, die Bildung vieler Risse und Spaltungen und die Verminderung der Festigkeit, so dass man diesem Verfahren nur einen sehr untergeordneten Wert beimessen kann. Nichtsdestoweniger sind besondere Apparate zum Verkohlen ausgedacht¹).

Endlich hat man sogar einen vollständigen Gerbeprozess²), sowie eine Erwärmung des Holzes auf 150 bis 250° in geschlossenen Stahlcylindern bei 10 bis 14 Atm. Druck ohne Saftentziehung³) vorgeschlagen.

Deutsch. Ind.-Zeit. 1872 S. 103.

i) Armengaud, Publ. ind. Bd. 20 S. 291.

Wagners Jahresber. 1872 S. 824. — Dinglers Journ. 169, 237; 181, 42 u. 456. — 2) Wagners .Jahresber. 1873 S. 868; 1874 S. 958. — 3) Dinglers Journ. 298, 240.

Schluss des ersten Bandes.

Alphabetisches Sach-Verzeichnis des I. Bandes.

Backen 420.

Bahn 150, 151.

Balanzieisäge 305.

v. Hoyer, Mechanische Technologie. 3. Aufl.

Abfinnen 200. Abrichtmaschine 320. Abscheren 224.

Abschrot 248.

Abschroten 247.

Abziehen 397.

Aderholz 36.

Adouzieren 126.

Alfenid 30.

Alpaka 30.

Aluminium 16.

Amboss 150.

Anguss 120.

Anke 175.

Anlassen 15.

Anlassfarben 15. Anschlagwinkel 69. Anschweissen 434. Anstählen 434. Anstellungswinkel 228. Anstreichen 492.

Argentan 80.

Ätzen 489.

Aufhauer 248.

Auflage 355, 363. Aufschlagen 449. Aufschweissen 434. Aufwerfer 153.

Aufziehen 202. Ausbohrmaschine 336, 345. Aushauer 252.

Ausräumer 398.

Ausreiber 398. Ausschneidsäge 299.

Axt 253.

Ball eisen 250. Bandagenwalzwerk 189. Bandsäge 299.

Bank 58.

Bankeisen 56. Bankhaken 56. Bankmeissei 248.

Bast 34.

Beil 253.

Beisszange 254.

Beitel 250.

Beizen 473.

Bessemern 9. Bestossmaschine 273. Bett 363.

Biegen 192. Biegmaschine 196. Biegzangen 194. Bimsstein 480.

Blasbalg 139. Blasenstahl 10.

Blatt 451.

Blattgold 212.

Blech 207.

Blechfabrikation 207. Blei 19.

Bleigiesserei 132. Blindholz 444.

Bohrbrett 331.

Bohrer 325.

Bohrknaire 335. Bohrkurhel 333. Bohrmaschine 333, 336. Bohrwinde 332. Bördelmaschine 198. Bördeln 194.

Brille 862. Britanniametall 31. Bronze 27.

Bronzegiesserei 129. Brünieren 495. Brustbrett 331. Brusthammer 153. Brustleier 331. Buckeleisen 175. Busen 291.

Chabotte 159.

Chinasilber 30. Ciichicrmaschine 120. Cylinderbalg 140. Cylinderbohrmaschine 345. Cylindersäge 303.

Damascenerstahl 12. Damascierung 12. Dammbrett 95. Dammgrube 113, 117. Dämpfen 47. Dampfhammer 156. Darrkammer 133. Daumenhammer 164. Deckzange 450.

Dexel 254.

Dibbeln 459.

Dickzirkel 62.

Dorn 194.

Draht 203.

Drahtbürste 486. Drahtfabrikation 203. Drahtlehre 63. Drahtmaass 63. Drahtnummer 62, 179. Drahtwalzen 203. Drahtzieheisen 179. Draufbohrer 332. Drehbank 350. Drehbrett 106.

83

Drehen 351. Drehhaken 354. Drehlade 106. Drehmeissei 353. Drehröhre 251. Drehstein 393. Drehstift 379. Drehstuhl 378. Drehwüchsig 37. Drehwerkzeuge 353. Drücken 202. Drückstahl 202. Druckwerk 168. Dübel eisen 252. Durchschlag 242. Durchschnitt 243. Düse 79.

Eckverbindungen 454. Einguss 95, 118. Einlegen 491.

Eisen 6.

Eisengiesserei 124. Eisenstäbe 206. Ellipsenzirkel 75. Emaillieren 490.

Esse 142.

Faijondraht 203. Fahluner Diamanten 31. Fallhammer 167.

Falz 259, 450.

Falzen 194, 450. Falzmaschine 194, 451. Färben 473.

Faulbruch 13.

Feder 261, 453, 456. Federhammer 165. Federzange 49. Federzirkel 60.

Feilen 382.

Feilholz 58.

Feilkloben 52. Feilmaschine 271.

Feuer 142.

Feuervergoldung 506. Finne 150.

Firnissen 492.

Flacheisen 251. Flachzange 50.

Fladern 37.

Flammofen 77, 83.

Flintenbohrmaschine 348. Flügelschraube 409. Flusstahl 11.

Form 79, 142.

Formbrett 97.

Formen 79.

Formerei 88.

Formerstifte 106. Formerwerkzeuge 94. Formkasten 96. Formmaschine 108. Formsand 89.

Fräsen 307.

Fräsmaschinen 310, 315. Friktionshammer 166. Frischeisen 11.

Frischen 9.

Frosch-Bramschnitt 262. Fuchsschwanz 282. Fügebock 58.

Fügen 58, 453.

Fühlhebel 68.

Furnieren 444. Fusshammer 155.

Futter 202, 360.

Gabelpfanne 122.

Gang 401.

Gang, toter 408.

Gatter 288.

Gebläse 189.

Gehänge 97.

Gehrung 454. Gehrungsschneidlade 275. Gehrungszwinge 444. Geissfuss 153, 251. Gelbbeizen 474. Gelbkupfer 25.

Gerbstahl 486.

Gesenk 174. Gesenkschmieden 200. Gewindbohrer 417. Gewinde 401.

Gichtboden 81.

Giesserei 75.

Giesskellen 122. Giesskopf 120. Giesspumpe 120. Glockenbronze 28. Glockengut 28.

Glühofen 142.

Gold 20.

Goldgiesserei 133. Grabstichel 248.

Grat 262, 454, 456. Graueisen 7.

Gravieren 488. Greifzirkel 62. Grundeisen 251. Guillochierungen 488. Guss, schmiedbarer 126. Gussnaht 101.

Gusstahl 11.

Gusstück 88.

Hakenblatt 452. Hakenstahl 354.

Hammer 150. Hämmerbarkeit 138. Hammerklotz 156. Hammerkolben 441. Hammerschlag 199. Handkloben 52.

Hartblei 132.

Hartborsten 15.

Härten 14.

Härterisse 15.

Hartguss 8, 125.

Hartlot 438.

Haube 253.

Hauer 252.

Hebelhammer 153.

Helm 153.

Hemd 114.

Herdformerei 95. Herzholz 35.

Hirnholz 36.

Hirnleiste 454.

Hitze 149.

Hobel 119, 256. Hobelbank 56. Hobelmaschine 265, 317. Hohlbohrer 328. Hohleisen 251. Hohlmeissel 354.

Holz 33.

Holzhobelmaschine 273, 317.

Holzkonservierung 507. Holzring 34. Holzschrauben 402, 468. Holzverbindungen 451. Hornamboss 152.

Imprägnieren 508. Jnoxydation 495.

Jahrringe 85.

Kaliber 187.

Kalibermaass 66. Kaliberwalzen 187. Kaltbruch 13. Kanonenbohrer 330. Kanonenbronze 28.

Kappe 249.

Karbonisieren 510. Kastenformerei 96. Kehlmaschine 320. Keilverbindungen 471.

Kern 104, 114, 119, 401. Kernguss 104.

Kernholz 35.

Kernkasten 104.

Kernlager 114. Kernschlichte 116. Kernstück 95.

Kernstützen 105.

Kitten 446.

Klemmfutter 361. Klotzwagen 290. Kluppzange 49.

Knarre 335.

Knecht 57.

Kneipzange 253. Knittergold 212.

Knüppel 204.

Kolben 207.

Konservierung des Holzes 507.

Kopf 409.

Kopfstempel 201. Kopfwalzwerk 189. Kopierdrehbank 380. Körnen 352.

Körner 72.

Kornzange 49. Kranpfannen 123.

Kräuseln 186.

Kreissäge 303. Kreuzmeissei 248. Kreuzverbindung 454. Kronsäge 303. Kugelsupport 373.

Kupfer 17.

Kupolofen 77.

Kurbelhammer 165. Kyanisieren 509.

Lackieren 492. Langholz 36. Langlochmaschine 323. Langrisse 13. Legierungen 22.

Lehm 89.

Lehmformerei 113. Lehren 67.

Leimen 443. Leimknecht 52. Leimzwinge 52. Leitspindel 365. Lochbeitel 250.

Lochen 223, 242. Lochmaschine 242. Lochscheibe 223, 242. Lot 438.

Löten 437.

Lötkolben 441.

Lötofen 441.

Lötscheibe 361. Lötwasser 440. Lufthammer 165. Lünette 362.

Luppe 9.

Maasstab 59.

Maillechort 30.

Marineleim 446.

Mark 34.

Markstrahlen 34. Martinstahl 11.

Masern 37.

Masse 89.

Masseformerei 112. Masselgraben 123. Massivschraube 401. Matrize 175, 223, 242. Mattieren 489, 497. Meissei 247, 265.

Messer 252.

Messing 26. Messinggiesserei 128. Messring 63. Mikrometerschraube 408. Mitnehmer 360. Mittelsucher 72.

Modell 92, 114, 202, 380. Molette 190.

Molettiennaschine 191, 873.

Muntzmetall 26'.

Mutter 401. Mutterbohrer 417.

Nachlassen 14.

Nageleisen 200.

Nageln 459.

Nagelschrot 248.

Neusilber 30.

Nickel 17.

Nickelstahl 12.

Niello 491.

Nieten 461.

Nietenmaschine 462. Nietenpresse 462. Nietkluppe 461. Nietmaschine 464. Normalprofile 206.

Nummer 179.

Nut 261, 453, 456. Nutmaschine 320, 323. Nutstossmaschine 273.

Nut- u. Federmaschine 457.

Ovalwerk 379.

Paillen 443.

Pakfong 30. Panzerplatten 208. Parallelfeilkloben 53. Parallelschraubstock 55. Parallelzange 51. Passigdrehen 379. Patrone 425. Patronendrehbank 425. Pendelsäge 305. Phosphorbronze 29. Planscheibe 361.

Platin 21.

Platten 207.

Plätten 187.

Plattieren 213.

Polieren 480. Poliermaschine 484 Polierstahl 486.

Politur 487.

Prägen 175. Prägstempel 175. Prägwerk 169.

Pressen 168.

83*

4S9.

Prinzmetall 26. Puddeleisen 9.

Puddeln 9.

Pudern 99.

Punzen 171.

Putzen 125, 242. Pyrographie 492.

Queensinetall 31. Quellen 44.

Querhobelmaschine 272.

Räderdrehbank 370. Räderpresse 449. Radialbohrmaschine 240. Rändelmaschine 373. Rändelrad 190.

Raspel 382, 389 Ratsche 335. Rattenschwanz 388. Rauhbank 260.

Räumer 398.

Rauschgold 212. Reckwalzen 207 Register 425.

Reibahlen 398. Reifkloben 58.

Reifines 3er 252.

Reissen 15, 42. 72. Reissmaass 73. Reissnadel 73.

Reitstock 359. Reliefkopiermaschine Rennspindel 331. Rennstahl 10. Reversierwalzwerk 186. Richtplatte 74.

Rohbruch 13 Roheisen 7.

Röhre 251.

Röhrenfabrikation 214 Röhrenpresse 216. Rohrschlüssel 471. Rohrzange 51. Rollenbohrer 331. Rollmaas 59. Rosettenkupfer 18. Rotguss 26.

Rotbruch 13.

Rundzangen 194.

Sägen 277.

Sägemaschine <277, .287.

Sägemühle 288. Sägeschärfmaschine 395. Sandformerei 91. Sandleisten 97. Sandstrahlgebläse 489. Saugen 91.

Schaben 226.

Schaber 397. Schablonenformerei 112. Sehabotte 154. Schalenguss 125. Scharnierkluppe 422. Schellstück 288 Scheren 234.

Scherkluppe 422. Schiebzange 50. Schiebzeug 291. Schieferig 13.

Schiffleim 446.

Schlagen 211. Schlagmaschine 212. Schlagrädchen 190. Schlagstöckchen 152. Schlagwerk 176. Schleifen 479.

Schleifholz 483. Schleifmaschine 394. Schleifstein 390. Schleppwalzen 186. Schlichtstahl 354. Schliesskopf 461.

Schliff 391. Schlüsselgesenk 200. Schmelzen 76. Schmiedeisen 8 Schmiedeesse 142. Schmiedeherd 142. Schmiedemaschine 169. Schmieden 199. Schmiedezange 50. Schmiege 70.

Schmirgel 480. Schmirgelpapier 483. Schneidbacken 420. Schneidbohrer 417. Schneide 220. Schneideisen 419. Schneidkluppe 420. Schneidmodel 253. Schneidscheiben 309. Schneidwerkzeuge 320. Schnellhammer 160.

Schnellot 438. Schnitzelbank 58.

Schnitzer 252.

Schraffieren 488. Schrägmaass 70. Schränken 280.

Schraube 400. Schraubenbohrer 329, 417. Schraubenfabrikation 400. Schraubengang 401. Schraubengewinde 401. Schraubenkluppe 420. Schraubenmutter 401. Schraubenschlüssel 470. Schraubenschneiden 412. Schraubenschneid in aschine 428.

Schraubenspindel 401. Schraubenverbindungen 468.

Schraubenzieher 469. Schraubstahl 425. Schraubstock 52. Schraubzwinge 51. Schriftgiesserei 132. Schroten 247. Schrotmeissei 251. Schrotturm 133. Schublehre 67. Schwalbenschwanz 451, 456.

Schwanzhammer 153. Schwarte 288.

Schweifen 201. Schweifstock 152. Sehweissbarkeit 8.

Sch weisseisen 11. Schweissen 199, 434. Schweissmaschinen 436. Sch weissofen 144. Schwenkguss 125, 131. Schwinden 42, 90. Schwindmaass 90. Schwundverbindungen 446. Seckenzug 181.

Semilor 26.

Senker 308.

Setzhammer 173.

Setzkopf 461.

Setzstock 362.

Setz wage 71. Shapingmaschino 271.

Siekenmaschine 198. Silber 20.

Silbergiesserei 133. Silberstahl 12. Spaltbarkeit 38. Spannblech 58.

Sperrhorn 152.

Spiegel 34.

Spiegelmetall 29.

Spindel 353. Spindelkasten 355. Spiralbohrer 329. Spitzbalg 140. Spitzenhöhe 364. Spitzkolben 441. Spitzstahl 353. Spitzstichel 249. Spleissen 18.

Splint 471.

Splintholz 35.

Spratzen 21 Sprenggabel 201.

Spund 460.

Spundbohrer 330. Spundmaschine 320. Stabeisen 11. Stabeisenfabrikation 206. Staifelwalzen 189.

Stahl 8, 220, 265. Stahlgiesserei 127. Stampfe 175. Stangenzirkel 61.

Stanze 175.

Stauchen 146. 200. Stehknecht 57.

Stechzeug 249.

S emmaschine 275. Stemmeisen 249.

Stempel 173.

Sterrometall 26.

Stichel 248.

Stielkloben 52. Stirnhammer 153. Stockzahn 280. Stossbank 260. Stossmaschine 273. Stosswerk 167. Strahlgebläse 142. Strecken 146, 200. Streckung 147, 187. Streichmaass 73.

Stückgut 28.

Sturz 208. Sturzguss 125, 131. Sumpf 83.

Support 267, 355.

Taster 62.

Technologie 1. Tempern 126.

Texel 254.

Tiegelofen 85. Tischkloben 53. Tombak 26.

Treiben 172, 201. Treibkitt 172. Treibkugel 172. Treibstock 152. Triowalzwerk 186. Tripel 482. Tritthammer 155. Trockenkammern 113. Trockenstube 113.

Überfalzung 453. Umschlagmaschine 194. Universalwalzwerk 189.

Verbranntes Eisen 13. Vergolden 496, 505. Verkupfern 503. Vernickeln 504. Versenkmaschine 316. Versilbern 507. Verstählen 434. Verstemmen 468. Verzinken 498, 502. Verzinnen 498, 503. Viereisen 251. Vogelzunge 388, 390. Vorhalten 464, Vorstählen 434. Vorsteckstift 471.

Walzdraht 203.

Walze 182.

Walzen 182. Walzeudrehbank 372. Wandbohrmaschine 342. Wangen 363.

Weichlot 438. Weissblech 498.

Weisseisen 7. Weisskupfer 30. Weissmetall 31. Weissieden 475. Wendeisen 330, 424. Werfen 14, 42, 91. Werkzeug 146. Wetzstein 391. Wiener Kalk 481. Wiinmerig 37. Windform 142.

Wind pfeifen 95. Winkelmaass 69. Wippe 375. Wolframstahl 12. Wolfszahn 279.

Zangen 49.

Zapfen 451.

Zapfenbohrer 330. Zapfenschneidmaschine820. Zapfenstreichmaas 74. Zementierpulver 127. Zentrieren 352. Zentriermaschine 352. Zentrierstock 375. Zentrifugalgebläse 141. Zentrifugalguss 120. Ziehbank 180.

Ziehbarkeit 138, 177. Zieheisen 179.

Ziehen 14, 42, 91, 177. Ziehklinge 397.

Ziehloch 177.

Ziehzange 180.

Zink 18.

Zinken 455. Zinkenschueidmaschine 458.

Zinkgiesserei 130.

Zinn 19.

Zinngiesserei 131.

Zirkel 59, 75.

Zollstock 59. Zudrückmaschine 451. Zugmesser 252.

Zulage 444.

Zuschärfung 220. Zuschläger 200. Zwängverbiudungen 446.

Preisgekrönt vom Verein Deutscher Eisenbahn-Verwaltungen.

Eisenbahnwörterbuch.

Bau, Betrieb, Verwaltung.

Technisches Wörterbuch der deutschen und französischen Sprache

zum Gebrauche

für Eisenbahnverwaltungen, Beamte, Fabrikanten, Studirende

u. s. w. u. s. w.

Zweite, durchgesehene und stark vermehrte Auflage.

Ergänzungswörterbuch zu allen bestehenden technologischen Wörterbüchern.

Bearbeitet von

Julius Rübenach.

Deutsch-französischer Th eil.

612 Spalten. — Preis 10 Mark 65 Pfg.

Das „Eisenbahnwörterbuch“ verfolgt den Zweck, das Studium der deutschen und französischen Fachliteratur und die Verständigung unter den Fachgenossen der beiden Sprachgebiete zu erleichtern. In das Werk sind nur solche Ausdrücke aufgenommen worden, welche sich aus dem unmittelbaren Studium der besten deutschen und französischen Fachliteratur ergeben hat. Jeder Ausdruck kann auf eine bestimmte Quelle zurückgeführt werden, es enthält das Werk somit keine vom Verfasser selbst gebildeten Ausdrücke, Uebersetzungen oder Umschreibungen. In wenigen Fällen sind Ueber-setzungen längerer Sätze den Quellen entnommen worden, weil ein entsprechender französischer Ausdruck für das in Betracht kommende deutsche Wort nicht zu ermitteln war.

Dem in weitern Kreisen vorhandenen Bestreben, die deutsche Sprache von überflüssigen Fremdwörtern zu reinigen, hat der Verfasser durch Aufnahme der bereits eingebürgerten Verdeutschungen nach Thunlichkeit Rechnung getragen. Die oben begründete Rücksichtnahme auf die vorhandene Literatur verbot jedoch die Entfernung aller Fremdwörter, für welche bereits ein entsprechender Ausdruck allgemein eingeführt ist, aus dem deutschen Theile dieses Werkes.

Mit diesen Darlegungen übergiebt der Verfasser nunmehr das Werk den geehrten Fachgenossen zur gefälligen Benutzung. Die auf Quellenstudium beruhende Art der Bearbeitung hat dazu geführt, neben den rein eisenbahnfachlichen Ausdrücken eine grosse Anzahl von Bezeichnungen aus verwandten technischen Gebieten aufzunehmen, welche sich bislang in keinem anderen Wörterbuche vorfinden. Diese Ausdrücke mussten auf-genommen werden, weil man ihnen in der Eisenbahnliteratur sehr häufig begegnet, dann, weil erhofft werden darf, dass durch die Ausgestaltung des Buches als „Ergänzungs-Wörterbuch11, zu den bestehenden technologischen Wörterbüchern der bisherige Kreis der Abnehmer des Werkes sich vergrössern dürfte.

G. W. KREIDEL’s Verlag in WIESBADEN.

Ueber die

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Heinzerling, Die Konservierung des Holzes. Halle 1885. — Bolley, Chem. Technologie: Mayer, Technol. des Holzes als Baumaterial. Braunschweig 1872. — Gottgetreu, Phys. u. chem. Beschaffenheit der Baumaterialien. 3. Aufl. Berlin 1880 Bd. I S. 503. — Andes, Konservierung des Holzes. Wien 1894. — Dinglers Journ. 211, 480; 271, 228 278, 221; 292, 287; 298, 240.

nitersiicbui ud das feicliiaciei

des

Kesselsieisavassers.

Von

Edmund Wehrenfennig,

Inspector der k. k. priv. Oesterreichischen Nordwestbahn.

Gross Quart mit 2 Tafeln. Preis 3 Mark

In diesem Werke hat der Verfasser die Erfahrungen, die er auf Grund seiner Arbeiten im Laboratorium des Polytechnikums in Wien bei Professor I)r. Oeser von der Maschinen-Direction der k. k. priv. Oesterreichischen Nordwestbahn mit der Behandlung der Frage der Wasserreinigung betraut, gesammelt und zu einem für den Dienst des Technikers unmittelbar verwendbaren Verfahren zusammengefasst und ergänzt. Zunächst werden die Ursachen der Verunreinigungen des Quell-, Grund- und Flusswassers besprochen und dabei auf eine im Anhänge befindliche, übersichtliche Tafel verwiesen, in welcher die bemerkenswertheren im Wasser enthaltenen Stoffe aufgenommen sind und zugleich angedeutet ist, welche als Kesselsteinbildner zu betrachten sind, in welchem Grade sie im Wasser gelöst und durch welche Mittel sie gefällt werden können, welche Stoffe dabei in Lösung verbleiben und aus welchen Stoffen der Niederschlag besteht. Im Weiteren werden die Grundsätze der Wasserreinigung beim Vorwärmen, bei der Fällung im Kessel selbst und beim Vorreinigen des Kesselspeisewassers erläutert und im Anschlüsse hieran die drei wichtigsten Fällungsmittel, Aetznatron, Aetzkalk und Soda, besonders hervorgehoben. Verfasser giebt dann die Methode der Berechnung der Mengen von Zusatzstoffen nach Professor Kalmann an, geht hierauf in leicht verständlicher Weise auf verschiedene Wasser-Untersuchungen ein und führt als besonders einfach zur Untersuchung des Wassers einen nach seinen Angaben von Rohrbeck’s Nachfolger Wien hergestellten, auf Reisen benutzbaren, tragbaren Kasten an, in welchem alle nöthigen Flüssigkeiten und Geräthschaften enthalten sind und der nur 8,5 kg schwer ist. Mittelst dieses Geräthe-kastens, der in der Abhandlung durch Zeichnungen eingehend dargestellt ist, ist es möglich, das Wasser an Ort und Stelle seiner Entnahme genügend genau zu untersuchen. Auf Grund der so gewonnenen Ergebnisse und unter Benutzung der einfachen Formeln von Professor Kalmann ist man ferner im Stande, die Art und Menge der zur Reinigung des Wassers erforderlichen Zusätze zu berechnen. Nach alledem dürfte die Lektüre dieser Abhandlung, deren Preis 3 Mark beträgt, sowohl für alle Kesselbesitzer als auch für die beaufsichtigenden Beamten von grossem Interesse sein.

Preisgekrönt vom Verein Deutscher Eisenbahn-Verwaltungen.

Eisenbahnwörterbuch.

Bau, Betrieb, Verwaltung.

Technisches Wörterbuch der deutschen und französischen Sprache

zum Gebrauche

für Eisenbahnverwaltungen, Beamte, Fabrikanten, Studirende

u. s. w. u. s. w.

Zweite, durchgesehene und stark vermehrte Auflage.

Ergänzungswörterbuch zu allen bestehenden technologischen Wörterbüchern.

Bearbeitet von

Julius Rübenach.

Deutsch-französischer Th eil.

612 Spalten. — Preis 10 Mark 65 Pfg.

Das „Eisenbahnwörterbuch“ verfolgt den Zweck, das Studium der deutschen und französischen Fachliteratur und die Verständigung unter den Fachgenossen der beiden Sprachgebiete zu erleichtern. In das Werk sind nur solche Ausdrücke aufgenommen worden, welche sich aus dem unmittelbaren Studium der besten deutschen und französischen Fachliteratur ergeben hat. Jeder Ausdruck kann auf eine bestimmte Quelle zurückgeführt werden, es enthält das Werk somit keine vom Verfasser selbst gebildeten Ausdrücke, Uebersetzungen oder Umschreibungen. In wenigen Fällen sind Ueber-setzungen längerer Sätze den Quellen entnommen worden, weil ein entsprechender französischer Ausdruck für das in Betracht kommende deutsche Wort nicht zu ermitteln war.

Dem in weitern Kreisen vorhandenen Bestreben, die deutsche Sprache von überflüssigen Fremdwörtern zu reinigen, hat der Verfasser durch Aufnahme der bereits eingebürgerten Verdeutschungen nach Thunlichkeit Rechnung getragen. Die oben begründete Rücksichtnahme auf die vorhandene Literatur verbot jedoch die Entfernung aller Fremdwörter, für welche bereits ein entsprechender Ausdruck allgemein eingeführt ist, aus dem deutschen Theile dieses Werkes.

Mit diesen Darlegungen übergiebt der Verfasser nunmehr das Werk den geehrten Fachgenossen zur gefälligen Benutzung. Die auf Quellenstudium beruhende Art der Bearbeitung hat dazu geführt, neben den rein eisenbahnfachlichen Ausdrücken eine grosse Anzahl von Bezeichnungen aus verwandten technischen Gebieten aufzunehmen, welche sich bislang in keinem anderen Wörterbuche vorfinden. Diese Ausdrücke mussten aufgenommen werden, weil man ihnen in der Eisenbahnliteratur sehr häufig begegnet, dann, weil erhofft werden darf, dass durch die Ausgestaltung des Buches als „Ergänsungs-Wörterbuch“ zu den bestehenden technologischen Wörterbüchern der bisherige Kreis der Abnehmer des Werkes sich vergrössern dürfte.

Die Schmiermittel.

Methoden zu ihrer

Untersuchung und Werthbestimmung von

Josef Grossmann,

Oberingenieur der Oesterr. Nordwestbahn.

Mit 25 Textabbildungen.

Preis 4.80 Mark.

Durch die zunehmende Verwendung von Mineralschmierölen ist das Bedürfniss nach besseren Methoden der Untersuchung und Werthbestimmung dieser Oele wachgerufen worden und es haben in Folge dessen die zur Untersuchung dienenden Mittel in den letzten Jahren wesentliche Verbesserungen erfahren, die in dem vorliegenden Buche eingehend beschrieben werden.

Inhalts-V erzeichniss.

I.    Allgemeines und Geschichtliches über die Schmiermittel.

II.    Ueber die Reibung geschmierter Flächen. Allgemeines. Die innere Reibung der Flüssigkeiten. Der Reibungskoeffizient. Der Einfluss der Geschwindigkeit auf die Dicke der Schmierschicht. Der Einfluss der Grösse der Berührungsfläche auf den Reibungswiderstand. Petroff's Methode zur Bestimmung der inneren Reibung. Werth der Arbeiten Petroff’s für die praktische Schmieröluntersuchung. Jähn’s Arbeiten.

III.    Allgemeine Grundsätze für die Wahl der Schmiermittel.

IV.    Die Prüfung der Schmiermittel. Der Herrmann’sche Apparat. Die Bestimmung des Entflammungs- und Zündpunktes. Die Bestimmung der inneren Reibung und des Flüssigkeitsgrades. Die Kältebeständigkeit der Schmieröle. Das Dickwerden und Harzen der Oele in Mineralölen. Nachweis von Mineralölen in fetten Oelen. Verhalten gegen kon/.entrirte Schwefelsäure, Verhalten gegen verdünnte Schwefelsäure. Bestimmung von Beimengungen fester Körper. Wasserhaltigkeit der Schmieröle. Die Prüfung auf Harzöl. Löslichkeit in Benzin. Das spezifische Gewicht der Schmieröle.

V.    Auswahl der Schmieröle für di e v er s ch i e d e n e n G eb rauchszwecke. Schmieröle für Eisenbahnwagen. Das Heisslaufeu der Eisenbahnwagen. Schmieröle für die kalten Theile der Lokomotiven. Schmieröle für die heissen Theile der Lokomotiven (Cy-linder und Schieber). Schmieröle für Schiffsmaschinen, stationäre Dampfmaschinen, Triebwerke (Transmissionen) und Spinnmaschinenspindeln. Das Warmlaufen der Maschinenlager.

Verlag von J. F. Bergmann in Wiesbaden.

Ingenieur-Kalender für

Strassen-, Wasserbau- und Kultur-Ingenieure.

Begründet von

A. Rheinhard, weil. Baurat bei der Königl. Oberfinanzkamraer in Stuttgart und technischem Referenten für Strassen-,

Wasser- und Brückenbau.

Neu bearbeitet unter Mitwirkung von Faehgenossen von

R. Scheck

Königl. Wasserbau-Inspektor in Breslau.

Mit Eisenbahnkarte. Eleg. geh. mit 3 gehefteten Beilagen. Preis Mk. 4.—

Erscheint seit 1874 jährlich.

INHALT. Schreib- und Terminkalender. — Notizen über den Verkehr mit der Post und Telegraphie. — Kalendarium mit einer Chronik des Ingenieur- und Eisenbahnwesens. — Projektierpapier. — Eisenbahnkarte. I. Mathematik. II. Vierstellige Logarithmentafel. III. Quadrate, Kuben, Quadrat-und Kubikwurzeln. IV. Kreis umfange und Kreisinhalte. V. Tafel der Bogenlängen (alte Teilung) für den Halbmesser = 1. VI. TafelderSehnenundBogenhöhenfürdenHalbmesser=l. VII. Tafel der trigonometrischen Zahlen. VIII. Mass- und Gewichtstafeln.

A. Das metrische Mass. B. Masse und Gewichte verschiedener Länder im Vergleiche mit dem Metersystem. C. Ältere preussische Masse und Gewichte. D. Ältere österreichische Masse and Gewichte. E. Englische Masse und Gewichte. IX. Gewichtstafeln für Walzeisen.

A.    Band- und Flacheisen. B. Quadrat- und Rundeisen. C. Deutsche Normalprofile für Walzeisen. I. I-Eisen, II. C-Eisen, III. Z-Eisen, IV. Gleichschenklige Winkeleisen,

V.    Ungleichscbenkl. Winkeleisen, VI. j_-Eisen, VII. Quadranteisen, VIII. Belag (sog. Zores-) Eisen. X. Gewichtstafelnfür Metallplatten. Ä. Gerade Platten und Bleche. B. Wellenbleche. C. Buckelplatten. IX. Gew ich tstaf eln für Ketten und Drahtseile. A. Hanfseile, Drahtseile, Ketten. B. Kurzgliederige Schiffs- und Krahnenketten. C. Drahtseile aus Gusstahl. XII. Gewichts tafeln u. s. w. für gusseiserne Röhren. A. Normaltafel.

B.    Gewichtstafel für gusseiserne Rohr-Formstücke. C. Trägheits- und Widerstandsmomente ringförmiger Querschnitte. XIII. Kubiktafel für Rund - und Kanthö lzer. XIV. Wärme. Thermometerskalen. Tafel über die Längenausdehnung verschiedener Körper bei der Wärmezunahme von 0 bis 100 Grad C. Tabelle über die specifische Wärme verschiedener Körper. Längen-Schwindmass der Metalle. Schwinden des Holzes nach „Engineering“ in Prozenten. XV. Tafeln der specifischen Gewichte. A. Feste Körper. B. Flüssige Körper.

C.    Gasförmige Körper. D. Gewichte eines Kubik-Decimeters in Kgr. E. Geschichtete Körper inkl. Zwischenräume. XVI. Lolintafeln. XVII. Zum Handgebrauch. I. Einige Angaben aus dem Hochbau. II. Bedarf an Mauer-Materialien. III. Materialbedarf von Zimmerarbeiten in Gebäuden. IV. Eirige Preisangaben aus dem Hochbau. V. Steinmetzarbeiten.

VI.    Einige Angaben aus dem Tiefbau. VII. Einige Angaben aus dem Strassenbau. XVIII. Die Monier bauten. XIX. Gezeitentafel für die Nordseeküste pro 1894. XX. Münz-Vergleichungs-Tabelle. XXL L änder-S t a t i s t i k. XXII. Verzeichnis der Bahnen des Vereins Deutscher Eisenbahnverwaltungen (zu der Karte gehörig).

Beilage. I. Teil. I. Hydraulik. II. Anleitung zur Berechnung der (mitteleuropäischen) Quellen- und Stromabflussmengen aus der Regenmenge, Grösse und Beschaffenheit der Quellen- und Flussgebiete. III. Wasserbau. II. Teil. IV. Mechanik. V. Vermessungswesen.

VI. Tafeln. VII. Tafel zum Übergang von der alten Kreisteilung in die neue. VIII. Tafel zum Übergang von der neuen Kreisteilung in die alte. IX. Kulturtechuik. X. Höhenlage der Meere. XI. Geographische Koordinaten. XII. Technische Vorarbeiten bei Landesmeliorationen in Preussen. XIII. Strassenbau. III. Teil. XIV. Stütz- und Futtermauern. XV. Über Gründungen. XVI. Brückenbau. XVII. Maschinenbau. XVIII. Elektrotechnik. XIX. Neben-und Kleinbahnen. XX. Strassenbahnen. XXI. Drahtseilbahnen. XXII. Feldeisenbahnen für land- und forstwirtschaftlichen Betrieb. XXIII. Lehr-und Arbeitsgerüste. XXIV. Gesetze und Normen. I. Normen für einheitliche Lieferung und Prüfung von Portland-Cement.

II. Auszug aus der Bahnordnung für die Neben-Eisenbahnen Deutschlands. III. Cirkularerlass des preuss Ministeriums der öffentlichen Arbeiten, betr. die Mitbenutzung öffentlicher Wege zur Anlage von Eisenbahnen untergeordneter Bedeutung. IV. Auszug aus dem Gesetze über Kleinbahnen und Privatanschlussbahneu. V. Honorarnormen für Architekten und Ingenieure.

Die Loeoractiven der Gegenwart.

Bearbeitet von

von Borries, Hannover; Brückmaim, Chemnitz; Griesecke, Hamburg; Gölsdorf, Wien; Halfmaim, Essen; Leitzinann, Erfurt; Beimlierr, Altena;

Wehrenfennig, Wien.

(Der Eisenbahntaehnik der Gegenwart I. Bandes erster Theil.)

Mit 482 Abbildungen im Text und 8 lithogr. Tafeln. — Preis M. 14.60, Halbfranz geh. M. 18.—

Die Herausgeber haben trotz des Vorhandenseins einer nicht geringen Zahl grosser, das Eisenbahnwesen betreffenden Werke geglaubt, durch dieses Unternehmen einer zoitgemässen Forderung entgegenzu-kommen, indem sie zu Gunsten einer möglichst eingehenden Behandlung des jetzt Massgebenden die geschichtliche Entwickelung, die überwundenen Entwickelungsstufen und alles was mit dem Eisenbahnwesen nur in losem Zusammenhang steht, daher alle Hiilfswissenschaften ausgeschlossen haben.

Damit ist nicht ausgesprochen, dass das vorliegende Werk eine nackte Aufzählung heute massgebender Einzellösungen enthalten soll, "es ist vielmehr darauf gehalten, dass der wichtige Einfluss der früher durchlaufenen EntwicheJungsstufen in allen Punkten zum Ausdrucke und zur Geltung gelangt, doch sind diese Entwickelungsstufen selbst zu Gunsten vol.Etiindieer Behandlung der Gegenwart nur soweit behandelt, wie es zur Würdigung des heute Geltenden unvermeidlich war.

Um das Vorgeführte möglichst gieichmässig und leicht zugänglich zu halten, sind verwickelte theoretische Untersuchungen vermieden, und nur deren Ergebnisse oder die rothwe.-uigste theoretische Begründung in einfachster Form mitgetheilt. Im Ganzen ist auf die Ergebnisse von. Beobachtungen und Versuchen mehr Werth gelegt, als aut selbstständige Theorien, zumal in verwickelten Fragen, die wegen Unsicherheit der Grundlagen der reir.en Theorie schwer zugänglich sind.

in den letzten Jahren ist eine stark wachsende gegenseitige Einflussnahme der Eisenbahntechnik der verschiedenen Uulturländer zu bemerken, welche an vielen Stellen neue Gesichtspunkte eröffnet hat. Es erschien daher nothwendig, die Eisenbahntechnik des Auslandes eingehend zu berücksichtigen. Dabei haben aber die im Gebiete des Vereins Deutscher Eisenbahn-Verwaltungen massgebenden Verhältnisse in erster Linie Rücksicht gefunden und die Grundlage der Beirachtungen gebildet. Die Herausgeber hoffen, auf diese Weise nicht allein den vaterländischen Technikern ein brauchbares Mittel zur Erkennung der neuesten Errungenschaften des eigenen Gebietes zu bieten, sondern auch die so fruchtbringende Verbindung und Vergleichung mit dom Auslande inniger zu gestalten.

DER EISENBAHNBAU.

Blum

Geheimer Baurat, Berlin.

Herausgegeben von

von Borries,

Reg.- und Baurat, Hannover.

Barkliausen,

Professor an der Technischen Hochschule Hannover. Eister Teil:

Linienführung und Bahngestaltung.

Bearbeitet von

Paul, Lippstadt; Schubert, Sorau; Bluin, Berlin; Zehine, Nürnberg.

(Der ,,EisenbalintechniK der Gegenwart“ II. Bandes Erster Teil.)

Mit 82 Abbildungen im Text und 4 lithographierten Tafeln. — Preis Mk. 4.—

I. Einleitung. Paul.

Einteilung der Eisenbahnen. Gesetzliche u. s. w. Vorschriften für die einzelnen Bahn-ltlasseu, Grundsätze für deren Wahl.

II.    Aufsuchen und Entwerfen einer Bahnlinie. Paul.

a)    Allgemeine und ausführliche Vorarbeiten.

b)    Vorbedingungen für die Ausführung der Vorarbeiten.

c)    Ausführung der Vorarbeiten. Grenzen der in Betracht kommenden Steigung' o und Krümmungen mit Rücksicht auf Gelände und Verkehr. Beziehungei zwischen Bau- und Betriebskosten. Vorführung von Beispielen: 1. im Flach-lande, 2. im Hügel- und Geb.irgslande, 3. Vorschriften über die Darstellung der Vorarbeiten.

die Ausstattung und Einteilung der Bahn. Gleisza' , Grösse und Abstände der Lo’.o-

III.    Anforderungen des Betriebes an Stationsabstand, Länge und Ausstattung der Bahnhöfe, motiv- und Wasserstationen, deren Leistungsfähigkeit. Paul.

IV.    Schutzmassregeln gegen Hochwasser, Rutschungen, Felsstürze, Schneeverwehungen u. s. w. Schubert.

V. Lage im Verhältnisse zu kreuzenden Verkehrswegen , Gestaltung und Ausrüstung des Bahnkörpers. Blum.

VI. Linienführung elektrischer Eisenbahnen. Zeh me.

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" Die Abnahme dieses Teils'verpflichtet nicht zum Bezüge des ga.---.en Werkes „Die Eisenbahnteelmik der Gegenwart“ und ist somit Jedem Gelegenheit geboten, event. sich den „Eisenbahnhau“ zu einem mässigen Preis anzuschaffeu. —•—:

Die folgenden Teile: Oberbau — Balmhofsanlagen — Signale und Sicherungsanlagen — werden in kurzen Zwischenräumen erscheinen.

Kgl. Universitätsdiuckerei von H. Stürtz, Würzburg.

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