WYDZIAŁY POLITECHNICZNE KRAKÓW

BIBLIOTEKA GŁÓWNA

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Die Festigkeit von Nickelstnhlnieten in Verbindnns mit PluBeisenmechen

unter besonderer Berücksichtigung des Gleitwiderstandes.

Habilitationsschrift zur Erlangung der venia legendi für Materialprüfungswesen an der Großherzoglichen Technischen Hochschule zu Darmstadt von

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DARMSTADT 1909.

Verlag: Joh. Conr. Herbert’sche Hofbuchdruckerei Nacht. Dr. Adolf Koch.

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Inhaltsübersicht.

Seite

I.    Vorwort.....................

II.    Zusammenfassung der Ergebnisse...........

III.    Geschichtliche Übersicht...............

IV.    Anforderungen an das Nietmaterial...........

V.    Eigenschaften des für die nachstehenden Versuche benußten

Materials...................

VI.    Meßapparate...................

VII.    Versuche.    ‘    ..........

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Zerreißversuche mit

N ickelstahlniet Verbindungen.

Gruppe V a, Versuch Nr. 4.

Gruppe la, Versuch Nr. 1.

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Gruppe IX, Versuch Nr. 4.

Gruppe Ia, Versuch Nr. 5.

Gruppe XI a, Versuch Nr. 1.

Gruppe Ha, Versuch Nr. 3.

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Niet, dessen Köpfe durch die Bleche hindurchgezogen wurden.

Gruppe III, Versuch Nr. 2.

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I. Vorwort.

Die vorzüglichen Festigkeitseigenschaften des Nickelstahls haben Veranlassung gegeben, dieses Material für die Niete der Manhattan-Brücke zwischen New-York und Brooklyn zu verwenden. Diese Verwendung fand statt, ohne daß umfangreiche Versuchsergebnisse über die Festigkeit und sonstige Eigenschaften der mit Nickelstahlnieten hergestellten Verbindungen bekannt geworden sind. Auf die Verwendung des Nickelstahles für Nietzwecke wurde durch den Bericht von Reißner¹) und die auszügliche Wiedergabe dieses Berichtes von Bandholz²) auch in Deutschland hingewiesen. Im Folgenden ist über Versuche berichtet, welche über die Bruchfestigkeit und das Gleiten³) von Nietverbindungen aus Flußeisen-Blechen und Nickelstahlnieten angestellt wurden.

Die Untersuchungen erstrecken sich auf 93 Nickelstahlnietverbindungen der verschiedensten Art. Wenn es möglich gewesen ist, diese Versuche in einer so umfangreichen Weise auszuführen, so ist dieses in erster Linie einer großen Reihe von Faktoren zu verdanken. Das Iron and Steel Institute of England verlieh dem Verfasser für den vorliegenden Zweck eine Carnegie-Prämie, welche die Grundlage für die Ausführung der Versuche bildete. Der Vorstand der Materialprüfungsanstalt an der Technischen Hochschule zu Darmstadt, Herr Geh. Baurat Professor Berndt, gestattete in der bereitwilligsten Weise die erforderliche Mithülfe des Personals und die Benutzung der Maschinen und Apparate

x) Dinglers Polytechnisches Journal 1905, S. 597.

2)    Stahl und Eisen 1907, S. 1288.

³)    Über die Bedeutung des Gleitens siehe: v. Bach, Maschinenelemente, Abschnitt „Niete“.

der Anstalt. Eine größere Anzahl von Firmen ¹) lieferte in dankenswertester Weise den erforderlichen Nickelstahl unentgeltlich und führte die erforderlichen Nietverbindungen kostenlos aus. Auf diese Weise war es möglich, 4 verschiedene Sorten von Nickelstahl auf Eignung als Nietmaterial zu untersuchen und die Eigenschaften von Nietverbindungen festzustellen, die durch Handnietung, hydraulische Nietung, elektrisch-hydraulische Nietung, Preßluftnietpressen und Preßlufthämmer hergestellt waren. Allen Genannten sei auch an dieser Stelle der beste Dank ausgesprochen.

II. Zusammenfassung der Ergebnisse.

Die nachstehenden Versuche haben zu folgenden Ergebnissen geführt:

Die Bruchfestigkeit der untersuchten Nietverbindungen aus Flußeisen-Blechen und Nickelstahlnieten ist aus den am Schluß dieses Berichtes befindlichen Tabellen zu ersehen. Bei einer Anzahl von Gruppen der untersuchten Überlappungs-Nietverbindungen (la, Id, III, IV, VI, Villa, Ville, IX) beträgt die bei Verbindungen mit Nickelstahlnieten erreichte Bruchfestigkeit das 1,97 bis 2,22-fache der Bruchfestigkeit von Nietverbindungen mit Schweißeisennieten von gleicher Nietzahl und gleichem Nietdurchmesser. Entsprechend der hohen Festigkeit des Nickelstahles war bei den mit Nickelstahlnieten hergestellten Verbindungen die Nietteilung und der Abstand der Niete vom Blechrande größer gewählt als bei dem bisher üblichen Nietmaterial.

Nicht so günstig hinsichtlich der Bruchfestigkeit sind die untersuchten zweiseitigen Laschennietungen, weil wegen der in diesem Falle vorhandenen doppelten Scherfläche der Nieten und

Fig. 1.

damit doppelt so hohen möglichen Belastung der Lochleibungsdruck derartige Werte erreicht, daß die Nietverbindungen nicht durch Abscheren der Niete, sondern durch die Wirkung des hohen Leibungsdruckes zerstört werden. Unter der Voraussetzung, daß an jedem Punkte der Nietlochwandung ein Lochleibungsdruck entsteht, der der radialen Verkürzung proportional ist, kann man die vom Nietschaft aufgenommene Kraft in die Seitenkräfte H und P zerlegen und zwar ist H = 0,318 P.¹) Durch den Lochleibungsdruck wird schätzungsweise der schraffierte Teil des Bleches gestaucht werden. Der Angriffspunkt von H ist unbekannt; er wird im Abstande a von der Nietmitte liegend angenommen. Durch die Kraft H wird der stark punktierte Querschnitt auf Biegung beansprucht. Ist d die Dicke des Bleches, so ist die auftretende Biegungsspannung o:

6 H • a

d ♦ h² '

Für die Nietverbindungen der Gruppen XI a und XI b kann man schätzungsweise a = 30 mm annehmen und erhält dann infolge des Lochleibungsdruckes auf Grund der oben genannten Formel im Bleche Spannungen, die zum Bruche führen müssen. Die Versuche ergaben auch abgesehen von 2 durch besondere Verhältnisse bedingten Ausnahmen, daß die Zerstörung der Nietverbindungen stets infolge einer Zerstörung des Bleches in der angedeuteten Richtung eintrat.

Von den 4 untersuchten Nickelstahlsorten hat sich hinsichtlich der Sprödigkeit nur der auf elektrischem Wege hergestellte Nickelstahl nicht bewährt. Dieser Elektronickelstahl besaß eine außerordentlich hohe Scherfestigkeit, jedoch kam diese Scherfestigkeit des Nietschaftes insbesondere bei Überlappungsnietungen gar nicht zur Geltung, weil infolge der Sprödigkeit des Nickelstahles meist die Nietköpfe frühzeitig abgesprengt wurden, ehe die Scherfestigkeit des Nietschaftes vollauf ausgenutzt war. Alle übrigen 3 Nickelstahlsorten zeigten eine außerordentlich hohe Zähigkeit und von den vielen Nietköpfen der aus diesen 3 Sorten hergestellten Niete sprang nur ein einziger Nietkopf ab, was auf Verbrennen zurückzuführen sein dürfte. Eine Ausnahme bildeten die mit Preßlufthämmern hergestellten Überlappungsnietungen aus dem Material D. Diese Nieten machten den Eindruck, daß sie überhitzt waren; die Setzköpfe sprangen häufig ab. Bei den mit elekrtisch-hydraulischer Nietpresse aus Material D hergestellten Nieten wurde ein Abspringen der Köpfe niemals beobachtet. Teilweise war das Material so zähe, daß man die Nietköpfe von Nieten von 16 mm Schaftdurchmesser durch das 8 mm dicke Blech hindurchziehen konnte, ohne daß der Kopf mit Ausnahme des etwa abgescherten Grates Beschädigungen aufwies (s. Photographie auf derTafel). Dabei scherte der Nietkopf das unter ihm liegende in der nebenstehenden Zeichnung schraffiert dargestellte Stück des Bleches mit heraus.

Es sei an dieser Stelle bemerkt, daß der untersuchte Nickelstahl von den betreffenden Firmen vom Lager geliefert war und in der Absicht für einen ganz anderen Verwendungszweck als für Niete hergestellt war. Wenn der Nickelstahl unter besonderer

x) Landsberg, Der Brückenbau, 3. Abteilung 1907, S. 74.

Berücksichtigung seiner späteren Verwendung als Nietmaterial hergestellt worden wäre, so dürften sich für diesen Zweck noch wesentlich bessere Eigenschaften erreichen lassen, als es schon

Fig. 2.

immerhin der Fall ist. Insbesondere gilt dieses für den Elektro-nickelstahl, da gerade beim elektrischen Ofen der Hüttenmann es in der bequemsten Weise in der Hand hat, die Eigenschaften seines Einsatzes zu regeln.

Die Nietköpfe hatten die für die Kesselniete bezw. Brückenbauniete übliche Form je nachdem ob die betreffende Nietverbindung in einer Kesselschmiede oder Brückenbauanstalt hergestellt worden war.

Hinsichtlich des Gleitwiderstandes von Nietverbindungen ist Verfasser zu anderen Ergebnissen gelangt als v. Bach auf Grund seiner Versuche. Verfasser, der das Gleiten mit Spiegelapparaten untersuchte, welche ein Gleiten von 1/5000 mm zu messen gestatteten, fand zunächst für Nickelstahlnietverbindungen, daß das Gleiten bei schon geringen Belastungen unterhalb der Nutzbelastung allmählich beginnt, während v. Bach angibt, daß bis zu einer bestimmten Belastung noch kein Gleiten eingetreten sei und das Gleiten dann bei einer um 1000 kg gesteigerten Belastung eingesetzt habe. Nach v. Bach beginnt dieses Gleiten im allgemeinen erst bei einer Belastung die oberhalb der üblichen Nutzbelastung der Nietverbindungen liegt. Verfasser , fand für Nickelstahlnietverbindungen, daß merkliches Gleiten meist bereits bei Belastungen unterhalb der Nutzbelastung auftritt. Dasselbe ergab sich dann auch für Schweißeisennietverbindun!gen, Das Gleiten war, wie es auch schon durch v. Bach beobachtet wurde, auf den beiden Stirnflächen der Nietverbindungen verschieden stark. Nach den einzelnen Belastungen der nachstehenden Versuche wurden die Nietverbindungen wieder entlastet. Es zeigte sich dabei stets, daß ein teilweises Zurückgleiten der aufeinander verschobenen Bleche stattfand. Es wurde daher im Ver

suchsbericht das federnde und bleibende Gleiten angegeben. Ersteres bedeutet die Gleitstrecke während der Belastung, letzteres die Gleitstrecke während der Entlastung nach erfolgter Belastung.

Gleichgroßes Gleiten der vernieteten Teile aufeinander trat bei Nieten mit größerem Schaftdurchmesser verhältnismäßig früher auf als bei Nieten mit kleinem Schaftdurchmesser. Der Grund hierfür dürfte darin liegen, daß starke Nieten naturgemäß für dicke Bleche verwendet werden und dicke Bleche sich nicht so vollkommen aufeinander pressen lassen wie dünne Bleche.

Verstemmen verringerte zwar das Gleiten aber nur wenig. Verstemmen der Nietköpfe war hinsichtlich des Gleitens wirksamer als Verstemmen der Blechränder. Es dürfte dies zum Teil darauf zurückzuführen sein, daß wegen der großen Festigkeit der Nickelstahlniete der Abstand der Niete vom Blechrande größer als bei Schweißeisennieten gewählt werden mußte.

Entsprechend der großen Festigkeit und Härte des Nickelstahles gegenüber dem bisherigen Nieteisen war zum Schlagen der Niete ein höherer Arbeitsaufwand erforderlich. In allen Fällen, in denen der Kraftbedarf der Nietpresse ohne weiteres meßbar war, ergab sich, daß im Vergleich zu Schweißeisennieten ein um etwa 25 o/o höherer Preßdruck zur Schließkopfbildung erforderlich war.

III. Geschichtliche Übersicht.

Der warm hergestellte Niet verkürzt sich bei der Abkühlung und preßt infolge der dadurch auftretenden achsialen Spannkraft die zu verbindenden Teile aufeinander. Eine Verschiebung dieser Teile wird also durch einen Reibungswiderstand zu verhindern gesucht, dessen Größe von der achsialen Spannkraft des Nietes und der Oberflächenbeschaffenheit der zu verbindenden Teile abhängt. Dieser Reibungswiderstand soll im folgenden stets mit Gleitwiderstand bezeichnet werden. Er ist unter sonst gleichen Umständen dem Gesamtquerschnitt einer Nietverbindung proportional. Im folgenden soll mit G stets der Gleitwiderstand in kg für 1 qcm Nietquerschnitt bezeichnet werden. Schon Lavalley¹) maß in den Werkstätten von Gouin & Co. vor der Ausführung der Clichy-Brücke den Gleitwiderstand von Nietverbindungen und gibt G = 1580 kg/qcm an.

In England waren die Anschauungen über das Vorhandensein des Gleitwiderstandes frühzeitig und allgemein bekannt. Schon Fairbairn²) weist darauf hin. Edwin Clark³) beschreibt in seinem Buche „Britannia and Conway Bridges“⁴) seine Versuche über den Gleitwiderstand. 3 Bleche von ⁵/g" Dicke wurden nach Fig. 3 durch einen Vs“ Niet zusammengehalten. Das Nietloch

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Fig. 3.

im unteren Bleche war oval und größer als der Nietschaft, sodaß dieser zunächst an der Lochleibung nicht anlag. Ein Gleiten trat bei einer Belastung von 5,59 t auf. Darauf wurde auf beiden

9 Molinos & Pronnier, Traité de la Construction des ponts métalliques Paris 1857, und: Köpke, Versuch einer Theorie der sogenannten Abscherungsfestigkeit und Anwendung derselben auf Brückenträger; Zeitschrift des Architekten- und Ingenieur-Vereins für das Königreich Hannover. Bd. IV. 1858, S. 238.

²)    Useful Information for Engineers, First Series, Fifth Edition, London 1874, S. 271.

³)    Polytechnisches Zentralblatt 1868, S. 160.

⁴)    London 1850.

Außenseiten der beiden oberen Bleche noch je ein V2¹¹ dickes Blech auf genietet, sodaß die Schaftlänge des Nietes von wiederum Vs" Durchmesser um 1" größer war. Gleiten trat jetzt erst bgi 7,94 t auf.

Im Jahre 1869 veröffentlichte Reed in seinem Buche „Shipbuilding in Jron and Steel" *) seine Versuche über den Gleitwiderstand, die er auf der Werft Pembroke ausgeführt hatte.

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Fig. 4.

Die Nietverbindungen waren nach Fig. 4 ausgeführt. Die mittlere Platte besaß statt der Nietlöcher bis zum Rande gehende Schlitze, sodaß keine Behinderung des Gleitens auftreten konnte. Es wurden im ganzen 24 Verbindungen geprüft, 12 mit Schweißeisen- und 12 mit Flußeisenblechen. Die Schweißeisenbleche ergaben folgende Werte:

Mittel

Bleche V²", Niete ³/⁴"

Reibungswiderstand für 1 Niet

Versuch | Versuch Nr. 1 Nr. 2

Runde Köpfe. . . . Flache Köpfe . . . Versenkte Köpfe . .

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Die Versuche mit Flußeisenblechen ergaben etwas geringere

Werte.

In den Jahren 1883/84 stellte Wildish auf der Werft zu Pembroke ebenfalls Gleitwiderstandsversuche an, die im wesentlichen eine Wiederholung der Reed’sehen Versuche waren. Er berichtete darüber im Jahre 1885 vor der Institution of Naval Architects,x) Die Nietverbindungen von Wildish waren ebenfalls nach Fig. 4 gemacht. Die Nieten waren teils von Hand, teils durch Nietpressen hergestellt. Die Nieten waren aus Flußeisen.

Die von Hand geschlagenen Nieten ergaben folgende Mittel

werte :

Art der Nietung

Reibungswiderstand von 1 Niet in t

Niet = 1"

Niet = ³/4"

CM CM lO lO CM^ t

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Runder Kopf . . . . Flacher Kopf. . . . Flacher Kopf. . . . Versenkter Kopf . .

Die Maschinennietungen hatten runde Köpfe und der mittlere Gleitwiderstand betrug für ein Niet von 1 " Durchmesser 9,6 t und für ein Niet von ³/₄" Durchmesser 5,9 t.

In den Erörterungen des Vortrages von Wildish erklärte Kirk, daß er bereits vor vielen Jahren Versuche angestellt habe, um festzustellen mit welcher Kraft Bleche durch Nieten zusammengepreßt werden können.

In Frankreich wurden auf Veranlassung von Considère²) von Bertin im Arsenal von Brest Gleitversuche angestellt. Diese Versuche ergaben, daß der Gleitwiderstand bei einer Stauchtemperatur von 600 bis 700° seinen Höchstwert erreicht hatte.

Auch in Deutschland war man sich frühzeitig über das Auftreten des Gleitwiderstandes bei Nietverbindungen klar. Von Harkort³) wurden diesbezügliche Versuche angestellt und G = 1460 kg/qcm gefunden. Schwedler⁴) weist in seiner grundlegenden Arbeit über die Berechnung der Nietverbindungen darauf hin, daß „die Festigkeit der Nietverbindungen meist durch die Reibung

*) Transactions of the Institution of Naval Architects 1885, S. 190.

²)    Considère, die Anwendung von Eisen und Stahl bei Konstruktionen, deutsch von Hauff, Wien 1888, S. 266.

³)    Berggeist 1861, Nr. 2.

4)    Wochenblatt des Architekten-Vereins zu Berlin Bd. I 1867, Nr. 47 — 49.

der Bleche aneinander bedingt ist“, v. Kaven¹) gibt eine Zusammenstellung der bis dahin bekannten Versuche über den Gleitwiderstand. Auch Weisbach²) behandelt ausführlich den Gleitwiderstand von Nietverbindungen.

Böhme³) prüfte in der mechanisch-technischen Versuchsanstalt zu Charlottenburg 17 Nietverbindungen, ohne jedoch dabei besondere Versuche zur Ermittelung des Gleitwiderstands auszuführen.

Zu Anfang der 90 er Jahre des vorigen Jahrhunderts führte v. Bach⁴) seine umfangreichen Versuche über den Gleitwiderstand von Schweißeisen-Nieten an mehr als 300 Nietverbindungen aus. Da diese Berichte allgemein zugänglich sind, sollen hier nur in aller Kürze ihre wesentlichsten Ergebnisse wiedergegeben werden. Die Größe des Gleitwiderstandes ist nach v. Bach weniger von der Stauchtemperatur der Niete abhängig als von der Temperatur des Nietes im Augenblick der Beendigung des Nietens. So wurde z. B. ein größerer Gleitwiderstand erhalten, wenn der Stempel der Nietpresse längere Zeit auf dem Schließkopf gelassen wurde, als wenn er sofort nach der Schließkopfbildung entfernt wurde. Bei mehrreihigen Überlappungsnietungen ist der Gleitwiderstand geringer als bei einreihigen Überlappungsnietungen, weil eine gleichmäßige Verteilung der durch die Nietverbindungen zu übertragenden Kraft auf alle Nieten nicht möglich ist. Laschennietungen ergaben einen geringeren Gleitwiderstand als Überlappungsnietungen. Das Verstemmen , das eine achsiale Verlängerung des Nietschaftes und damit eine größere achsiale Spannkraft bewirkt, vergrößert den Gleitwiderstand.

Nachdem im Vorstehenden die bisher ausgeführten Versuche über den Gleitwiderstand von Schweißeisen- und Flußeisen-Nieten besprochen sind, soll jetzt auf die Nickelstahlnietungen näher eingegangen werden. Bei Nickelstahlnietungen liegen z. Zt. noch keine Versuche über den Gleitwiderstand, sondern nur Festigkeitsversuche vor.

Nachdem James Riley ⁵), der Vater der wirtschaftlichen Verwendung des Nickelstahles, auf die vorzüglichen Eigenschaften dieses Materials hingewiesen hatte und diese durch die Untersuchungen von verschiedenster Seite bestätigt worden waren, stellte zuerst Beardmore⁶) einige Versuche mit Nickelstahl-

x) Collectaneen über einige zum Brückenbau verwendete Materialien, Zeitschrift des Architekten- und Ingenieur-Vereins zu Hannover 1868.

²)    Lehrbuch der theoretischen Mechanik 1875, S. 557.

³)    Mitteilungen derjKgl. techn. Versuchsanstalten zu Berlin 1883, Nr. 3.

⁴)    Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure 1892, S. 1142; 1894, S. 1231; 1895, S. 301, und Maschinenelemente.

⁶) Alloys of Nickel and Steel, Journal of the Iron and Steel Institute 1889 Nr. 1, S. 45.

⁶) On Nickelsteel, Transactions of the Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland Bd. 39, 1895 — 96, S. 229 und „Industries and Iron“ 1. May 1896.

nietverbindungen an. Eine einreihige Laschennietung aus ³/₄ " dicken Blechen von 6" Breite mit beiderseitigen Laschen von 1/2 " Dicke, die zu beiden Seiten der Stoßfuge je 3 Nickelstahlnieten von ³/4=" Durchmesser enthielt, ergab eine Bruchlast von 82,6 t. Eine zweireihige Überlappungsnietung von 6 " breiten und ³/₄" dicken Blechen mit 3 Nickelstahlnieten von ³/₄" Durchmesser in der einen Reihe und zwei desgleichen in der zweiten

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Fig. 6.

Fig. 5.

Reihe ergab eine Bruchlast von 69,8 t. Umfangreichere Versuche mit Nickelstahlnietverbindungen wurden von Maunsel White¹), dem Materialprüfungs-Ingenieur der Bethlehem Steel Co. ausgeführt.

Der Nietschaftsdurchmesser bei den Whiteschen Versuchen betrug stets ³/₄", Versuchsreihe I wurde nach Fig. 5, Versuchsreihe II nach Fig. 6 ausgeführt. Die Nietwärme schwankte zwischen hellkirschrot bis beinahe weiß. White erhielt folgende Versuchsergebnisse :

Reihe I.

Nietwärme

Art des Bruches

Bruchlast

kg

Scherfestigkeit kg/qcm

beinahe weife

38    400

39    600 36 500

35    500 32 000 38 800 41 100

36    100

6720

6920

6380

6220

5590

6770

7180

6320

Blech ausgerissen Niete abgeschert Niete abgeschert Niete abgeschert Nietköpfe ab Blech ausgerissen Nietköpfe ab Nietköpfe ab

*) „Nickel Steel rivets“, Journal of the American Society of Naval Engineers 1898, Bd. X, S. 1038 und Browne, „Nickelsteel, A Synopsis of Experiment and Opinion“, Transactions of the American Institute of Mining Engineers Bd. XXIX 1899, S. 569.

Reihe II.

Nietwärme

Bruchlast

kg

Scher

festigkeit

kg/qcm

Art des Bruches

hellrot

hellrot

hellgelb

hellgelb

hellrot

hellrot

hellgelb

hellgelb

6200

6440

6610

5860

6640

6520

6290

6640

Blech ausgerissen Niet abgeschert Blech ausgerissen Niet abgeschert Blech ausgerissen Blech ausgerissen Blech ausgerissen Blech ausgerissen

White führte auch in gleicher Weise Gegenversuche mit gewöhnlichen Nieten aus. Diese ergaben folgende Werte:

Nietverbindung Bruchlast Scherfestigkeit nach Fig.

kg

kg/qcm

a ai

24    100

25    000

4220

4380

IV. Anforderungen an Nietmaterial.

Die Anforderungen, die man an gutes Nietmaterial zu stellen hat, werden zunächst in dem Verlangen nach hoher Scherfestigkeit bestehen. Auch ist eine hohe Zugfestigkeit und eine hochliegende Streckgrenze erwünscht, damit durch die bei der Abkühlung des Nietes auftretende Verkürzung nicht ein Zerreißen oder eine Streckung des Nietschaftes auf tritt, welche achsiale elastische Spannungen des Nietschaftes und damit einen erheblichen Gleitwiderstand unmöglich machen. Vor allem wird auch zu fordern sein, daß auch bei höheren Temperaturen die Streckgrenze hoch liegt. Oberhalb der Streckgrenze ist das Material gewissermaßen noch in teigigem Zustande. Elastische Achsialspannungen des Nietschaftes, welche einen Gleitwiderstand erzeugen können, können daher erst nach Unterschreiten der Streckgrenze auftreten. Nimmt man z. B. 2 Nietmaterialien, von denen das erste bei 400° einen bestimmten Wert für die Streckgrenze hat und das zweite den gleich großen Wert für die Streckgrenze bei 500⁰ zeigt, so treten entsprechende elastische Spannkräfte im Nietschaft bei dem ersten Material von 400° abwärts, bei dem » zweiten Material aber schon von 500° abwärts auf. Setzt man in beiden Fällen einen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten voraus, so wird im zweiten Falle die Verkürzung des Nietschaftes und damit der Gleitwiderstand ⁵/₄ der betreffenden Werte des ersten Materials betragen. Aus diesem Grunde wurde von Seiten des Verfassers die Lage der Bruchgrenze und Streckgrenze des Nietmaterials bei höheren Wärmegraden eingehend untersucht. Hierüber ist weiter unten berichtet.

Ferner ist an das Nietmaterial die Anforderung zu stellen, daß es nicht zu hart und spröde, sondern im gewissen Grade weich und zähe ist. Diese Anforderungen sind zu stellen, damit die Nietköpfe nicht abspringen und keine zu große Kraftleistung der Nietpresse gegenüber den bisherigen Anforderungen bei Flußeisen erforderlich wird. Auch wird bei härterem Material die Wirkung des Verstemmens schlechter ausfallen, da der Arbeiter bei dieser Arbeit an einen bestimmten Arbeitsaufwand gewöhnt ist, der aus praktischen Gründen nur schwer gesteigert werden dürfte.

Die Whiteschen Versuche ergaben, daß zur Schließkopfbildung ein größerer Kraftaufwand erforderlich war als bei Flußeisennieten. Ein Abspringen des Nietkopfes erfolgte bei den Whiteschen Versuchen niemals.

Günstig ist ferner mit Rücksicht auf die Kosten eine niedrige Bearbeitungswärme des Nietmaterials. Die günstigste Bearbeitungswärme von Nickelstahl ist nach den Versuchen von Ellis*) auf Grund der Versuche von Souther und Flavel die Kirschrot-Wärme. Auch darf das Nietmaterial nicht zu empfindlich sein gegenüber einer gelegentlichen zu starken Überhitzung. Es wurden daher auch nach dieser Richtung hin von seiten des Verfassers eingehende Versuche angestellt.

Da die Größe des Gleitwiderstandes u. a. von der Verkürzung des Nietschaftes bei der Abkühlung abhängt, so wird in dieser Hinsicht ein Material mit möglichst großem Wärmeausdehnungs-Koeffizienten am günstigsten sein. Nach den Versuchen von Guilleaume'²), des Direktors des Internationalen Bureau für Maße und Gewichte in Paris ist für praktische Verhältnisse kein Unterschied in der Wärmeausdehnung zwischen Kohlenstoffstahl und Nickelstahl mit einem Nickelgehalt bis zu 5 o/o aufwärts. Es sind also in dieser Beziehung beide Materialien gleichwertig.

Da die Nieten auch häufig Spannungsschwankungen und Wechseln ausgesetzt sind, so ist auch das Verhalten des Nietmaterials bei Ermüdungsversuchen in Betracht zu ziehen. Hier liegen Versuche von Beardmore:i) vor. Er stellte vergleichende Ermüdungsversuche zwischen Nickelstahl und Kohlenstoffstahl an, die die bedeutende Überlegenheit des ersteren erwiesen. Die angewandten Spannungen lagen oberhalb der Streckgrenze.

Auch Landis⁴) stellte derartige Versuche mit dem gleichen Ergebnis an. Auch gegenüber von stoßweiser Beanspruchung ist Nickelstahl im Vorteil.

Nach Wiggin ⁵) ist Nickelstahl bei Schlagversuchen in höherem Maße vorteilhafter als dem Verhältnis der Zugfestigkeit von Nickelstahl zu Kohlenstoffstahl entspricht.

Weiter ist zu verlangen, daß das Nietmaterial homogen ist und nicht seigert. Hier liegen Versuche von Porter an Nickelstahlblöcken vor. Er fand auf den Bethlehem Steel Works bei einem Block von 0,6 m Durchmesser und 2,2 m Länge folgende Verteilung :

0 „Recent experiments in Armor“ Transactions of the Institution of Naval Architects, March 1894.

²)    „Recherches sur les Aciers au Nickel“, Comptes Rendus, March 7. 1898.

³)    Trans. Inst. Shipbuilders of Scotland, 1895/96, S. 229.

⁴)    Scientific American 9. Jan. 1897.

⁵)    „Nickelsteel“ Journal of the Iron and Steel Institute 1895, Nr. 2.

S. 164.

An der 15 cm von der i Oberfläche Mittelachse

Konzentrations

verhältnis

°/o

°/0

g c/5 Cfl U Ł

jo j© j© J© 00 ~o 'co "o 7© M H w <1 <i

3,27

tc

0,170

0,06

0,36

0,047

100 : 108 100 : 98 100 : 200 100 : 116 100 : 188

Von wesentlicher Bedeutung für Nietmaterial ist auch sein Verhalten gegenüber von Korrosionen durch Wasser insbesondere durch Seewasser. Whyte¹) hat auf den Docks in Leith Schweißeisen und Nickelstahl 12 Monate lang dem Seewasser ausgesetzt und folgende Gewichtsabnahme gefunden:

Material

Gewichts

abnahme

°/o

Bearbeiteter 3 °/o Nickelstahl Bearbeitetes Schweifeeisen . Unbearbeiteter Nickelstahl .

VO

CO 00 I> r-T t-T cT

Wiggin gibt für die Korrosion folgende Zahlen:

Material

Gewichtsverlust Gewichtsverlust, bei 3 monatlichem wenn 2 Monate Wasserdampf ausgesefet

Kochen in 10 °/o Kochsalzlösung in °/o

°/o

Nickelstahl, 3 °/o Ni . Bessemerstahl . . . Siemens-Martin-Stahl .

1,00

1,81

1,97-2,00

0,31-0,36

Nach Howe ist der Gewichtsverlust in kg auf 1 qcm Oberfläche, wenn das Material dem Wasser ausgesetzt ist :

x) Siehe Beardmore, Nickelsteel as an Improved Material for Boiler

Plates.

Schweifeeisen .......

0,000069

0,000078

0,000057

0,000022

0,000062

0,000059

0,000050

0,000021

Materi al

Seewasser

Süfewasser

Kohlenstoffarmes Flufeeisen Niedrigprozentiger Nickelstahl . Hochprozentiger Nickelstahl . .

Es darf auch keine zu hohe elektrische Potential-Differenz zwischen den Nickelstahlnieten und den Schweißeisen- oder Flußeisenblechen bestehen, damit keine elektrolytischen Zerstörungen auftreten. Es wurden daher auch hierüber Versuche angestellt, über die weiter unten berichtet werden wird.

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V.

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V. Eigenschaften des für die nachstehenden Versuche benutzten Materials.

Über die chemische Zusammensetzung des für Niete benutzten Nickelstahles liegen bisher nur die Lieferungsvorschriften*) für die New-Yorker Brückenbauten vor. Diese schreiben für Nickelstahlniete vor einen:

Ferner muß nach diesen Vorschriften die Zugfestigkeit 49 bis 56 kg/qmm und die Elastizitätsgrenze 32 kg/qmm betragen.

Je nach der Bruchfestigkeit muß das Material eine Dehnung von 20 bis 26 o/₀ bei einer Meßlänge von 8 Zoll haben. Es muß sich kalt ohne rissig zu werden um 180° flach biegen lassen können.

Das bei den vorliegenden Versuchen verwandte Material hat nach Angabe der liefernden Firmen folgende chemische Zusammensetzungen :

Material

3*

SU

Nr.

Ni

Û-

cz>

co co jco 4o 5o ~o

rH o O O

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JD JD

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JD JD

•■o 'o 'o “O

CO CO

Die Scherfestigkeit wurde in zweischnittiger Scherung an Rundstäben mit dem Durchmesser d bestimmt und ergab folgende Werte:

⁵) Proposals for bids or Estimates for the Manhattan Bridge, New-

York 1906.

Material

Versuch

Nr.

Nr.

mm

Scherkraft Scherfestigkeit

kg/qmm

kg

co co i-¹

19,0

23 300 23 200 23 100

© 00 J> 00^ r-T o'“ o' o" Tf- ^t-

H N CO

18,85

21 400 20 700 20 600

38,4

37,1

36.9

Mittel: 37,5

H (N CO

18.9

28 000

27    700

28    300

49,8

49,3

50,3

Mittel: 49,8

00 CO I—¹

18,8

22 800 22 800 22 800

41,3

41,3

41,3

Mittel: 41,3

Die bei Zimmerwärme ausgeführten Zerreißversuche ergaben folgende Werte:

Nickelstahlzugversuche.

A. Zimmerwärme,

Proportionalrundstab von 11 mm Durchmesser. Meßlänge: 100 mm.

Mat.

Ver- Durch- Quersuch messer schnitt

Propor

tionalitäts-

Grenze

Streck

grenze

Bruch

grenze

Deh

nung

Nr. mm qmm kg **g/

! qmm

ke ! kg' kg I k«I

s qmm ⁶

Quer-

schnitt-

vermin-

derung

qmm

°/o

11,00

10,95

10,90

10,95

1    11,00

2    11,00

S S    SS    SS    £ S

O O    O O    GO    ^ O

3200

3200

2800

2900

2600

2900

oo oo 4^ 00 O '*-4

4450

4470

o o CO CO

co co o

00 ©

~en

2900 30,5 2900 30,5

3400

3380

3600

3600

oq_ io.    "sr    a

\o c—    o'    irT

^    co    co

5250

5320

4780

4820

7450

7500

en en _0\ ai 'en oo

en en

co N>

Ol r-~ r»“

CO CO

4970

4930

Ol CJ\    ^4

‘ to    00 JX

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SS    ê È i £ 2    « io

» 00 I OO 00 o o    oo oo

’) Streckgrenze

Der Elastizitätsmodul von Nickelstahl mit 3 bis 4 o/₀ Nickel ist nach Reuleaux (Abriß der Festigkeitslehre für den Maschinenbau, 1904, S. 33) E = 2 200 000 kg/qcm.

Die bei höheren Wärmestufen ausgeführten Zerreißversuche ergaben die in nachstehender Tabelle wiedergegebenen Werte. Die Warmzerreißversuche wurden in einem elektrisch geheizten Ofen ausgeführt. Die Wärmemessungen wurden bis zu 300° mit einem Quecksilberthermometer, darüber mit einem geeichten Pyrometer (Thermoelement) ausgeführt. Als Material für die nachstehenden Warmzerreißversuche diente das Material D.

Nickelstahlzugversuche.

B. Bei Wärmestufen von 20° C. bis 600° C.

Rundstäbe von etwa 10 mm Durchmesser.

Meßlänge: 100 mm.

Material D.

Wärme in ⁰ C.

Ver- Durch- Quersuch messer schnitt

Streck

grenze

Bruch

grenze

Nr.

mm

qmm

kS ' qrnm

kg I

qmm

Quer-Deh- schnitts-nung Verminderung

°/o

°/o

20

100

200

300

400

"—i CM -H CM ri CM H CM "—I CM

© © O O

Ol o o

500

600

o_ oo_ i    o^o^i o^j o

cT oT i o' o' ! o' o' o' oT | o' o"

m    y H    -h

iO

oo

lO irf N N OO lO 00 00 OO OO 00    oo o"

3600

3600

3200

3200

3000

2900

2600

2600

2200

2200

1350

1200

850

850

p O    5 p    8 8    8 8    8 8    p P P P

tO 00    ON)    O O    c-    ON)    CO O [ MO ©>

4970

4930

4190

4220

4160

4090

4245

4180

3660

3800

2100

1720

1090

1220

« O'    O' CM    O CM    <o n I 1^ M    oo

g Z    2 Z g" Z    Z 2    3 $ ¹ 8 g    2 2

i—    N)    M    K)    IO    N

CJi    jO    O    *—*    h-*■    CJT

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O^IO^    0_ C0_    ^    O,

cT o'    itT oT    rjT    t>T

CM CM    CM CO    CO    CO

SS    S O    OO    OO S    O O M    SS    SS

to "o    "o ~N)    to "o    'ox    "o oo    bo bo

Die bei den Warmzerreißversuchen für die Bruchgrenze, Streckgrenze und Dehnung erhaltenen Werte sind in Fig. 7 schaubildlich dargestellt. In dem gleichen Schaubilde sind die von Rudeloff²) für Schweißeisen bei Warmversuchen er-

S. 327.

■*>

0 C.

ZOO ioo ¥00 SCO 60o

Fig. 7.

Nickelstahl

tc

«N.

Spannungen in kg/qmm Dehnung in %

-- v-

Ä-

ZU4

Schweigeisen

B — Bruchgrenze S = Streckgrenze D = Dehnung

haltenen Werte eingetragen. Man erkennt, daß bei höheren Wärmestufen die Bruchgrenze des Nickelstahles höher liegt als die von Schweißeisen, insbesondere liegt aber auch bei höheren Wärmestufen die Streckgrenze des Nickelstahles sehr wesentlich höher als die Sti eckgrenze des Schweißeisens. Letzterer Umstand ist aus dem Grunde besonders wichtig (vergl. S. 17), weil nach dem Schlagen des Nietes erst dann eine achsiale Spannkraft im Nietschaft auf-treten kann, wenn der Niet sich soweit abgekühlt hat, daß die Streckgrenze unterschritten ist, daß also der Niet sich nicht mehr im teigigen, sondern bereits im elastischen Zustande befindet. Um festzustellen, ob Nickelstahl durch höhere Überhitzung etwa spröde wird, wurden nach dem Heyn’schen Ver-

Fig. 8.

fahren¹) Kerbschlagversuche angestellt. Nach diesem Verfahren wurden Stäbchen von 60 mm Länge und 4x6 mm Querschnitt hergestellt. Sie tragen in der Mitte ihrer Länge auf der einen Seite eine V2 mm tiefe Kerbe. Diese Stäbchen werden, wie Fig. 8

a) Mitteilungen aus dem Kgl. Materialprüfungsamt zu Grog-Lichterfelde West 1906, S. 263.

zeigt, so in die scharfkantigen Backen eines Schraubstockes eingespannt, daß die Kerbe in der Höhe der oberen Kante liegt. Durch einen kräftigen Hammerschlag wird die obere Stabhälfte um 90° gebogen, um dann wieder gerade gerichtet zu werden usw. Jede Biegung aus der Strecklage um 90° bis in die rechtwinkelige Form bezw. aus der rechtwinkeligen Form wieder zurück in die Strecklage zählt als eine Biegung. Die in nachstehender Tabelle angegebenen Versuchsergebnisse wurden mit dem Material A erzielt. Die Versuchsstäbchen wurden eine halbe Stunde lang bei der in der Tabelle angegebenen Temperatur gehalten und darauf langsam abgekühlt. Man erkennt, daß durch Überhitzung die Zähigkeit abnimmt. Immerhin beträgt aber auch bei starker Überhitzung bis zur Weißglut die Biegungszahl noch 1³/i an Wert, der als gute Biegungszahl für Kesselbleche gelten darf. Bei besonders starker Überhitzung steigt sogar die Biegungszahl wieder.

Versuch

Nr.

V» Stunde geglüht bei ⁰ C.

Anzahl der Biegungen

um 90°

Anlieferungs

zustand

640

rH CM CO j rH CM CO

00 Co Co

to

tO

to

CO CO CO

oa 05 CO tf*

740

CM CM rH

CO

840

940

rH CM CO ; rH CM CO

CO CO r-H rH 03

CO

CO

1040

rH CKl

tc

CO

2¹/8

Es war bereits auf Seite 20 darauf hingewiesen, daß zwischen den zu vernietenden Blechen und den Nieten keine zu hohe

elektrische Potentialdifferenz bestehen darf, damit nicht elektrolytische Zerstörungen auftreten. Um den Einfluß etwaiger elektrolytischer Zersetzungen festzustellen, wurden in ein Flachflußeisen 6 Nickelstahlniete und ferner in ein zweites Flacheisen 6 Schweißeisenniete genietet. Beide Eisen wurden ohne Schutzanstrich 2 Monate lang in einer Lösung von Kochsalz in Wasser gehalten. Der Kochsalzgehalt der Lösung betrug 3,6 o/₀ entsprechend dem Kochsalzgehalt des Meerwassers. Während der zweimonatlichen Versuchsdauer ergaben sich folgende Gewichtsabnahmen:

Material

Gewicht Gewichtsab-zu Beginn des nähme während Versuches des Versuches

gr

gr

2567

2794

Flugeisen mit Nickelstahlnieten . Flugeisen mit Schweigeisennieten

Ferner wurde die elektrische Potentialdifferenz zwischen Flußeisen und Nickelstahl andererseits gemessen. Diese Messungen erfolgten durch Herrn Diplom-Ingenieur Pungs am Elektrotechnischen Institut der Technischen Hochschule zu Darmstadt.

Herr Pungs berichtet hierüber folgendes:

Die Elektroden waren plattenförmig ausgebildet und der obere Teil derselben mit einer Paraffinschicht überzogen, welche beim Eintauchen etwas unter die Oberfläche der Flüssigkeit herabreichte. x) Die Gefäße wurden erschütterungsfrei aufgestellt, da schon geringe Bewegungen der Flüssigkeit die Potentialdifferenzen beeinflußten. Vor dem Eintauchen wurden die Elektroden abgeschmirgelt und dann abgewischt. Die Messung wurde nach der Kompensationsmethode ausgeführt. Vorversuche zeigten, daß die zu untersuchenden Potentialdifferenzen von schwer regelbaren Ursachen sehr oder weniger beeinflußt wurden. Die angegebenen Werte sind deshalb als Vergleichs- und nicht als absolute Werte aufzufassen.

Die Tabellen enthalten die Potentialunterschiede von Nickelstahl und Schweißeisen gegen Flußeisen in Volt als Funktion der Zeit vom Moment des Eintauchens ab gerechnet. Da in der ersten Zeit nach dem Eintauchen die Potentialdifferenz sich sehr schnell veränderte, sodaß keine Kompensation möglich war, so wurde die erste Ablesung immer 6 Minuten nach dem Eintauchen gemacht. In den Tabellen ist ferner das Verhalten der zu vergleichenden Potentialdifferenzen angegeben. Die Temperatur bei den Versuchen war im Mittel 16° C. Flußeisen zeigte bei allen

b Mitteilungen aus dem Kgl. Materialprüfungsamt zu Groß-Lichterfelde West 1908, Heft 1 und 2, S. 50.

Versuchen negative Polarität. In den Tabellen ist deshalb die Polarität weiter nicht besonders bezeichnet.

Versuchsreihe I: Darmstädter Leitungswasser.

Nr.

Zeit

E!

Nickelstahl

E₂

Schweißeisen

Ei/E₂

Volt

Volt

rH CM CO rt- IO VO J>

Oh 6m Oh 20

lh

4h

7h

CM CM

0,1385

0,1520

0,1250

0,0616

0,0536

0,0473

0,0428

0,0729

0,0496

0,0322

0,0146

0,0173

0,00770

0,00382

O    O    CO    CM    O    nj-    O

0C_    CM^    rH    tH    CM

~    co    co    Tt-"    co    <o

Versuchsreihe II: 3,6 °/o Kochsalz-Lösung.

Nr.

Zeit

Ei

Nickelstahl

E₂

Schweißeisen

E,/E₂

Volt

Volt

rH CM 00 O VO l>

Oh 6m Oh 25

lh

4h

7h

CM CM

0,0645

0,0344

0,0392

0,0429

0,0523

0,0383

0,0380

0,0514

0,0434

0,0344

0,00943

0,00723

0,00937

0,01045

tO    ro    H    Tf    T    IN    T^-

CM    I>^    VO^

r-l    O    1—I    I>    Th    CO

Das Ergebnis der Untersuchung ist folgendes: Die Potentialdifferenz Nickelstahl-Flußeisen ist bei den in Frage kommenden Flüssigkeiten höher als diejenige Schweißeisen-Flußeisen. Das Verhältnis Ej : E₂ ändert sich wesentlich mit der Zeit.

VI. Meßapparate.

Alle Nietverbindungen wurden in der Prüfungsmaschine von Werder untersucht. Es war ursprünglich in Aussicht genommen, alle Nietverbindungen, wie es auch bei den v. Bachschen Versuchen geschehen war, nach Zeichnung Blatt Nr. 1 mit 2 Löchern

h-50

-4

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«1

In

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i -^4

i,?

Gruppe Nr. Ia.

Gruppe Nr. Ib.

Gruppe Nr. Ic.

Gruppe Nr. Id.

Gruppe Nr. Ha.

Gruppe Nr. II b.

Gruppe Nr. II c.

Gruppe Nr. II d.

Gruppe Nr. IV.

Gruppe Nr. V a.

Gruppe Nr. Vb.

Gruppe Nr. Vc.

Gruppe Nr. VI.

Gruppe Nr. VII a.

Gruppe Nr. VII b.

Gruppe Nr. VIII b.

Gruppe Nr. Ville.

Gruppe Nr. IX.

Gruppe Nr. Xb.

Gruppe Nr. Xc.

Gruppe Nr. XI b.

¹

Friedrich Krupp, Essen; Bergische Stahlindustrie, G. m. b. H., Remscheid; Röchling’sche Eisen- und Stahlwerke, G. m. b. H., Völklingen a. S.; Dortmunder Brückenbauanstalt C. H. Jucho, Dortmund; Vereinigte Maschinenfabriken Augsburg-Nürnberg A.-G. Zweiganstalt, Brückenbauanstalt Gustavsburg; Maschinenfabrik Heinrich Lanz, Mannheim; Frankenthaler Kesselschmiede und Maschinenfabrik A.-G., Kühnle, Kopp & Kausch, Frankenthal; Maschinenbau-Aktiengesellschaft Pokorny & Wittekind, Frankfurt a. M./Bockenheim; Maschinenfabrik Gebr. LuÇ, Darmstadt.

²

) Mitteilungen aus den Kgl. Techn. Versuchsanstalten zu Berlin 1893,

i,?

Niet = 19 mm

Zeichnung Blatt 1.

Blech = 12 mm

an den Enden zu versehen und mit Hülfe von Einspanndornen einzuspannen. Der Vorteil dieser Einspannungsart ist ein guter achsialer Kraftangriff. Bei der großen Festigkeit der Nickelstahlnietverbindungen wurde indessen der Lochleibungsdruck im Einspannloch zu groß. Diejenigen Nietverbindungen, deren Breite 200 mm nicht überschritt, wurden daher mit Hülfe von Beißkeilen in Einspannköpfe eingespannt. Die gut übereinstimmenden Versuchswerte der einzelnen Versuche innerhalb der verschiedenen Versuchsgruppen zeigen, daß auch der Kraftangriff der Einspannköpfe über die Breite des Bleches gleichmäßig verteilt war. Da die Einspannköpfe nur bis zu 200 mm breite Bleche einzuspannen gestatteten, mußte für breitere Nietverbindungen auf die Einspannung mit Hülfe von Einspanndomen zurückgegriffen werden. Damit der Leibungsdruck im Einspannloch nicht zu groß wurde, mußten in diesem Falle die Enden der Nietverbindungen durch aufgenietete Bleche verstärkt werden.

Für die Messung des Gleitens wurde die Spiegelablesung mit Hülfe von Martensschen Schneiden gewählt. Das Übersetzungsverhältnis betrug 1:500.¹) Ein Gleiten der Bleche von */ 100 mm stellt sich also auf der Ableseskala als eine Strecke von 5 mm dar.

x) Bei den ersten Versuchsreihen betrug das ÜberseÇungsverhâltnis 1:550.

Da sich auf der Skala eine Strecke von ¹/₁₀ mm mit Sicherheit schätzen läßt, so konnte ein Gleiten der Bleche von ’/öooo mm festgestellt werden.

Zur Kontrolle wurde ferner bei einigen Nietverbindungen auf den abgeschlichteten Stirnflächen der Überlappungsstelle der beiden Bleche ein Strichnetz aufgerissen und die Verschiebung der Strichmarken mit Hülfe eines mit einer Lupe versehenen Mikrometers bis auf Vjoo rnm genau gemessen. Es ergab sich eine gute Übereinstimmung der auf beide Arten erhaltenen Werte. Da die Spiegelablesung schneller von statten ging und genauere Werte ergibt, wurde sie später allein angewandt.

e,

Sx

cm

ri am

MO

Fi g. 9.

Verschiebungsmesser Nr. 1.

Fig. 10.

Verschiebungsmesser Nr. 2.

Das Gleiten wurde stets an beiden Stirnflächen der Nietverbindungen gemessen und das Mittel beider Werte in den nachstehenden Protokollen angegeben. Das Gleiten auf den beiden Stirnflächen war, wie es sich auch schon bei den v. Bachschen Versuchen gezeigt hatte, verschieden stark.

Zum Messen des Gleitens der Überlappungsnietungen wurde der Verschiebungsmesser Nr. 1 x) benutzt. In der Mitte der Überlappungsfuge wurde ein Loch von 4 mm Durchmesser und 10 mm Länge gebohrt. In dieses Loch wurde die Martens’sche Schneide

x) Nach den Angaben des Herrn Geh. Baurat Professor Berndt.

S von 4,24 mm Breite mit leichten Hammerschlägen eingetrieben, sodaß die Schneide im Loch festsaß. Mit der Schneide war durch den Stift D der Spiegel M t verbunden. Ferner wurde auf einem ausgekragten Draht W noch ein zweiter Spiegel M ₂ angebracht, dessen Ebene mit der Ebene des Spiegels M₁ zusammenfiel. Der Spiegel M ₂ gestattete den Einfluß einer Drehung der Überlappungsstelle im Raum zu messen und zu berücksichtigen. Die Messungen ergaben, daß die Drehung der Überlappungsstelle sehr gering war.

Für die Laschennietungen wurde der Verschiebungsmesser Nr. 2 benutzt. In die beiden Bleche wurden die Schrauben P und R eingeschraubt. Schraube P trug eine Feder F, Schraube R besaß eine Kerbe. Zwischen diese Kerbe und die Feder F wurde die Martens’sche Schneide S eingeklemmt, die wiederum den Spiegel M trug. Die Schrauben P und R wurden, wie die Figur zeigt, in dem gleichen Abstande vom Blechrande wie die Niete angebracht. Dieser Verschiebungsmesser mißt also die gegenseitige Verschiebung der beiden Nietreihen, also das gegenseitige Gleiten der Laschen auf den beiden Blechenden einschließlich der Formänderung der Bleche und Laschen.

VII. Versuche.

Geprüft wurden im ganzen 93 Nietverbindungen. Die Art der Verbindungen war so gewählt, daß die Versuche möglichst parallel zu den umfangreichen von v. Bach veröffentlichten Versuche mit Schweißeisennieten ausgeführt wurden, um einen Vergleich zwischen Nickelstahl- und Schweißeisen-Nieten zu ermöglichen.

v. Bach gibt in seinen Versuchsberichten mit sehr wenig Ausnahmen nur diejenige Belastung der Nietverbindung an, bei der das Gleiten eintritt. Im Gegensatz dazu ist im vorliegenden Bericht die bei jeder der stufenweise gesteigerten Belastungen eingetretene Gleitstrecke angegeben und zwar nicht nur das federnde oder elastische Gleiten, sondern auch die nach erfolgter Entlastung zurückbleibende Gleitstrecke. Es zeigte sich nämlich, daß bei Entlastung der Nietverbindungen die Bleche nicht in der gegenseitigen Verschiebung verharrten, die sie während der Belastung eingenommen hatten, sondern es fand ein nicht unwesentliches Zurückgleiten der beiden Bleche aufeinander statt. Bei größeren Belastungen und Entlastungen war dieses Zurückgleiten so erheblich, daß es deutlich mit bloßem Auge beobachtet werden konnte.

2 Nietverbindungen wurden wiederholt nacheinander mit einer bestimmten Höchstlast belastet und darnach wieder bis auf 1 t entlastet.

Es ergab sich, daß sich nach einer Anzahl von Be- und Entlastungen eine Art Beharrungszustand einstellte derart, daß bei erneuerter Belastung das Gleiten nicht mehr zunahm und daß nach darauffolgender Entlastung die Gleitstrecke sich auf den gleichen Betrag wie bei den vorhergehenden Entlastungen verringerte. Bei einer darauf wieder erfolgenden Belastung nahm die Gleitstrecke dann auf den gleichen Betrag zu, um den sie sich bei der Entlastung verringert hatte. Für die obere Stirnfläche bei der letzten Be- und Entlastung der Nietverbindung A ergiebt sich für die Größe der Gleitstrecke im Zustande der Belastung:

(2290-1980) — (2480-2447) = 310-33 = 277 • 0,0002 mm

= 5,5 ♦ 0,01 mm

desgleichen für den Zustand der Entlastung:

(2290-2014) — (2480- 2431) = 276-49 = 227 • 0,0002 mm

= 4,5 • 0,01 mm.

Bei der wiederholten Be- und Entlastung fand also ein Hin- und Hergleiten der beiden Bleche aufeinander von etwa Vioo- mm statt, ohne daß jedoch die gesamte Gleitstrecke sich vergrößerte. Die nachstehenden Protokolle A und B auf S. 32 und 33 lassen diese Verhältnisse erkennen.

Protokoll A.

Einreihige Überlappungsnietung mit 3 Flußeisennieten von 19 mm Durchmesser.

Blechdicke: 12 mm. Nach Zeichnung Blatt 2.

Ablesungen 0,0002 mm

Last

Spiegel M₂

Spiegel Mi obere | untere Stirnfläche

rH

Ol h-i

2480

2449

2290

1994

o o\

CM Cï

CM r-ł

rH

rH

rH

Ü1 M i Ül M Ül M Ol HU Ol H*

2437

2449

2433

2448

2433

2448

2431

2448

2431

2448

2050

1981

2031

1980

2000

1983

1990

1993

2026

1980

1990

1980

2020

1981

1985

1981

2019

1981

1985

1980

15

2431

2447

2017

1980

1984

1980

2431

2014

1983

In allen Versuchsergebnissen und Schaubildern ist, soweit als möglich, diejenige Belastung angegeben, bei der nach den v. Badischen Versuchen das Gleiten eintrat. Es sei gleich hier bemerkt, worauf weiter unten noch ausführlich zurückgekommen werden wird, daß nach den Angaben von v. Bach das Gleiten bei einer bestimmten Belastung, also plötzlich eintrat, während die vorliegenden Versuche ergeben, daß das Gleiten ganz allmählich ein-tritt, wie die Meßeinrichtung, welche ein Gleiten von l/sooo mm erkennen läßt, zeigte.

Protokoll B.

Einreihige Überlappungsnietung mit 3 Flußeisennieten von 18 mm Durchmesser.

Blechdicke: 8 mm.

Last

Ablesungen 0,0002 mm Spiegel Mi

Spiegel M₂ obere | untere Stirnfläche

2477

2538

2318

2522

T—I !>• T—I I>

2486

2538

O GO 00 CO CO CM CM

KO I>

00 co ■"T co

CM CM

J> J>

00 co ^t- co

CM CM

VO J> CO CO

^ CO CM CM

"T I>

o ^

cO CM CM

2405

2047

2181

2042

2426

2549

CO CO O '—L <r CO 00

O O CO co -3- iO CM CM

oo i>

co CO ■sf cO

CM CM

j> oo 00 io ”3- cO CM CM

2160

2031

2159

2029

2158

2028

cm

GO CO Tt- lO CM CM

2433

2558

2162

2027

rH

CO CO Cn 4^ OO CO

<r

j> oo

CO IO Tt- cO CM CM

to CO O M CO Ol <1 00

In den Versuchsergebnissen wurden zum Vergleich die von v. Bach für Schweißeisen-Nietverbindungen von gleichem Nietdurchmesser, gleicher Nietzahl usw. gefundenen Bruchfestigkeiten mitgeteilt. Da von v. Bach nur bei wenigen Nietverbindungen die Bruchfestigkeiten mitgeteilt sind, so wurde in allen anderen Fällen in den vorliegenden Versuchsergebnissen zum Vergleich diejenige Bruchfestigkeit gewöhnlicher Nietverbindungen angegeben, die sich rechnungsmäßig bei derselben Nietzahl und demselben Nietdurchmesser bei einer Scherfestigkeit des Nietmaterials von 35 kg/qmm ergibt.

Alle Firmen, welche die Nietverbindungen herstellten, waren über den Zweck der Versuche unterrichtet. Alle Nietlöcher wurden

gebohrt.

Nachstehende Übersicht gibt die Art der untersuchten Nietverbindungen an:

I. Überlappungsnietungen.

Zeich-    .

nung Gruppe n' Blatt Nr.

zahl

A. Einreihig.

1. Nietdurchmesser: 16 mm, Blechdicke: 8 mm, unverstemmt, hergestellt durch:

a)    elektrisch-hydraulische Nietpresse.

b)    hydraulische Nietpresse . . . .

c)    Preßlufthammer.......

d)    Handnietung........

to OJ co co

a o er so

co co co oi

2. Nietdurchmesser: 19 mm, Blechdicke: 12 mm,

a)    unverstemmt, hergestellt durch:

aa) elektrisch-hydraul. Nietpresse bb) hydraulische Nietpresse . . cc) Preßlufthämmer

a) Nietwärme: kirschrot. . ß) Nietwärme: lichtrot . .

b)    Nietköpfe verstemmt, Bleche unverstemmt, hergestellt durch:

elektrisch-hydraulische Nietpresse

c)    Nietköpfe unverstemmt, Bleche verstemmt, hergestellt durch:

elektrisch-hydraulische Nietpresse

d)    Nietköpfe und Bleche verstemmt, hergestellt durch:

aa) elektrisch-hydraul. Nietpresse bb) hydraulische Nietpresse . . cc) Preßlufthämmer.....

e)    Niete mit durch Beilage verlängertem Schaft, unverstemmt, hergestellt durch:

elektrisch-hydraulische Nietpresse

f)    Vergleichende Schweißeisennietversuche, hergestellt durch:

aa) elektrisch-hydraul. Nietpresse bb) hydraulische Nietpresse . .

m co

to to

to

to

tH t—i C<J

VI

Vila

VII b

co co

lO

co co oi

Ol

CO Ol

Zeichnung Gruppe Blatt Nr.

An

zahl

3. Nietdurchmesser: 25 mm, Blechdicke: 18 mm, unverstemmt, hergestellt durch:

a)    elektrisch-hydraulische Nietpresse

b)    hydraulische Nietpresse . .    . .

c)    Preßluftnietpresse......

4 Villa 4 VIII b 4 VIII c

io co co

B. Zweireihig.

Blechdicke:

Nietdurchmesser: 19 mm,

12 mm, unverstemmt, hergestellt durch:

elektrisch-hydraulische Nietpresse . .

IX

II. Laschennietungen.

Zeich-    .

nung Gruppe Blatt Nr.

zahl

Einreihig, unverstemmt

A.    Nietdurchmesser: 16 mm, Blechdicke: 12 mm, hergestellt durch:

a)    hydraulische Nietpresse . . .

b)    Preßlufthammer......

c)    Handnietung.......

B.    Nietdurchmesser: 19 mm, Blechdicke: 14 mm, hergestellt durch:

a)    hydraulische Nietpresse . .    .

b)    Preßlufthämmer......

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XXX

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Xlb

co co co

CO CO

Nachstehend ist ein Einzelprotokoll wiedergegeben, wie es für jede Nietverbindung aufgenommen wurde.

Versuch Nr. 14.

Nickelstahlnietversuche.

Überlappt. Ver stemmt.

1 - reihig.

Herstellungsart: hydraul. Nietpresse. Nietzahl: 3. Gruppe : Nr. V b.

Zeichnung Blatt: 1.

Bruchlast : 49 020 kg.

Spiegelübersetzung: 1 : 550.

Datum: 30. 9. 08. Nickelstahlsorte : A.

Verfertiger: F.

Nietdurchmesser: 19 mm.

Nietwärme: lichtrot. Blechdicke: 12 mm.

Stempel a. Schließkopf : normal.

Ergebnisse.

Last

Ablesung 0,002 mm

Spiegel M, Spiegel oben unten

Gleiten in 0,01 mm

oben

Mo

mittel

fd. bl. fd. bl. fd. bl.

unten

Drehung im Raum, Spiegel Mi 0,01 m

315

269

315

317

271

317

318

273

317

319

273

318

319

274

318

320

275

319

320

276

319

321

276

319

322

278

320

323

280

320

326

297

321

331

309

322

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323

300

317

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349

340

373

362

412

390

467

421

329

319

358

344

401

366

468

404

323

318

324

CT' O CO CO

321

331

325

360

355

49,02 Bolzenloch reißt auf

at

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00

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oo

O'

~Ot

at

a) Gleiten mit Hilfe des Mikrometers aus der Verschiebung der Strichmarken gemessen bei:

18 t = 0,05 mm 26 t = 0,27 mm.

Vorstehendes Protokoll soll insbesondere zeigen, wie gering die mit dem Spiegel M ₂ gemessene Drehung der Überlappungsstelle im Raum ist.

Ferner läßt das Protokoll die gute Übereinstimmung der für die Gleitstrecke erhaltenen Werte erkennen, die einerseits mit den Spiegelapparaten und andererseits mit Hülfe eines Mikrometers aus der Verschiebung des auf den Stirnflächen aufgerissenen Strichmarkennetzes gemessen wurde. Es sei hierzu bemerkt, daß die Ablesung durch das Mikrometer wegen der im Vergleich zum Fadenkreuz großen Breite der Strichmarken die geringere Genauigkeit besitzt.

daß also von einem

Es wai bereits in der Zusammenfassung der Versuchsergebnisse auf Seite 9 bemerkt worden, daß nach den Versuchen des Verfassers das Gleiten der Nietverbindungen schon bei geringer Belastung ganz allmählich beginnt plötzlichen Eintreten des Gleitens nicht gesprochen werden kann. Das vorstehende Protokoll über Versuch Nr. 14 läßt das eben Gesagte deutlich erkennen. Unter Berücksichtigung der wegen der Drehung der Nietverbindung im Raum erforderlichen Korrektur durch den Spiegel M ₂ beträgt das Gleiten an der oberen Stirnfläche ;

Last i t

Gleiten in 0,002 mm

10

12

14

315 minus 315 = 0 317 = 0

317

318

319

319

320

320

321

322

322

323

326

Man erkennt also aus dieser Tabelle, daß das Gleiten ganz allmählich beginnt. Es ist also nicht möglich den wirklichen Beginn des Gleitens genau festzustellen. Es wurde daher, wie bereits früher bemerkt wurde, der Beginn des Gleitens erst dann angegeben, wenn die Gleitstrecke mindestens 5x0,002 = 0,01 mm betrug. Aus diesem Grunde ist der Beginn des Gleitens an der oberen Stirnfläche bei Versuch Nr. 14 erst bei 14 t angegeben.

Aus diesen Einzelprotokollen wurden nur die Mittelwerte für das federnde und bleibende Gleiten in die nachstehend wiedergegebenen Gruppenprotokolle übernommen. Die Abkürzungen „fed.“ und „bl.“ bedeuten federnd und bleibend. In den Schaubildern bedeuten die punktierten Linien das federnde, die ausgezogenen Linien das bleibende Gleiten.

Gruppe Nr. Ia.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 3.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 8 mm.

Nickelstahlsorte: A.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    41 940 kg

Bruchlast einer gleichstarken¹) Schweifeeisen- oder

21100 „ 5 700 „

Flufeeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach

6 00

S3

Niet <J> = 16 mm

Zeichnung Blatt 3.

Nietlochweite = 17 mm

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch p Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5

fd. bl. fd. bl. fd. 1 bl. fd. \ bl. fd. [ bl. td. 1 bl. kg

Last

Mittel

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166

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498

664

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2,5

3,7

830

11

13

16

20

24

27

10

1,5

2.5

Ci Ci

3,5

2    4,8

996

6,0

23    32 112

26    40 20

Ä7 43,200

37

15

10

8,5

Bruchart

Nietköpfe durch Blech hindurchgezogen

46 23 38,000

Nietlöcher im Blech ausgerissen

io to

! 18 28 1 43,780 43,660

Nietköpfe Nietköpfe durch Blech durch Blech hindurch- hindurch

gezogen

gezogen

H CM C^l T

8,5

12,5

19,'

1162

1328

1660

1992

2324

2656

2980

3320

3820

4320

41,080    41,940

Nietlöcher im Blech

ausgerissen

6840

¹

) „Gleichstark“ d. h. von gleicher Nietzahl und gleichem Nietdurch

Gruppe Nr. Ib.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 3.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 8 mm.

Nickelstahlsorte: C.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    27 530 kg

. . 21 100 „

5 700 „

Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder Flufeeisennietverbindung .    .

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in ¹ /ioo Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. i bl. fd. ¹ bl. fd. bl. fd. bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

Mittel

a.

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6,0

9,0

12,3

14,2

16,3

18,2

22,7

26,0

29,5

34,0

38,0

42,3

M    M    M    h*    H    H

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1328

1660

1992

2324

2656

2980

3320

Bruch-

last

in t

29,750    29,690

23,160

27,530

4580

3 Nietköpfe 2 Nietköpfe

Bruchei gesprungen gesprungen

6 Nietköpfe

ab-

ab-

ab-

gesprungen

Gruppe Nr. Ic.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 3.

Nickelstahlsorte: D. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: Preßlufthämmer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 8 mm.

Stempel auf Schließkopf: —

. 21 100 „ 5 700 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 37 130 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. I bl. fd. ! hl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. bl.

Mittel

kg

CO l-H t-H

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1328

1660

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2980

3320

Bruch

last

in t

38,280

36,110    37,000    37,130

6140

Nietköpfe

Bruch- durch Blech art hindurchgezogen

Nietköpfe    Nietköpfe

durch Blech durch Blech hindurch-    hindurchgezogen    gezogen

Gruppe Nr. Id.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt ?.

Art der Nietung: Handnietung. Hersteller der Nietverbindung: G. Blechdicke: 8 mm.

Nickelstahlsorte: A.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: 4 — 6 Sek. mit Niethammer geschlagen ;

25 — 51 Sek. mit Schellhammer geschlagen.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 44 260 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

21 100 „ 5 700 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

Last

Versuch Nr. 1

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. I bl.

Versuch Nr. 2

fd. bl. fd. i bl.

Mittel

kg

HNCOi-iOONOOOOli-tOCOO

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3320

Bruch-

last

in t

43,450    44,410    44,930    44,260

7330

2 Niete

2 Niete

Blech reißt Bruch- zwischen art Nietloch und abgeschert abgeschert Rand

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Schaubild Nr. I.¹)

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28

32

36

AO

Gleiten in ¹/ioo mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 16 mm Durchmesser.

Gruppe la: elektrisch-hydraulisch „ Ib: hydraulisch

Gruppe Ic: Preßlufthämmer „ Id: Handnietung.

Schaubild Nr. 1 zeigt den Einfluß der verschiedenen Arten von Nietverfahren auf das Gleiten von unverstemmten einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser. Am günstigsten stehen hierbei die mit elektrisch-hydraulischer Nietpresse (la) und die von Hand (Id) hergestellten Nietverbindungen, während die mit hydraulischer und Preßluft-Nietpresse hergestellten Verbindungen ein größeres Gleiten aufweisen.

Es sei an dieser Stelle ganz allgemein darauf aufmerksam gemacht, daß es streng genommen unzulässig ist, aus dem Vorstehenden und den nachstehenden Schaubildern Nr. 1 bis 15, die das Gleiten der Bleche aufeinander als Funktion der Belastung darstellen, Schlüsse über die Güte der verschiedenen Arten von Nietpressen bezw. Preßlufthammern und Handnietungen zu ziehen. Wie fast alle Schaulinien zeigen, sind die Unterschiede der Gleitstrecken der nach verschiedenartigen Nietverfahren hergestellten Nietverbindungen verhältnismäßig gering, und diese geringen Unterschiede dürften zum Teil darauf zurückzuführen sein, daß für die nach den verschiedenen Nietverfahren hergestellten Nietverbindungen meist verschiedene Sorten Nickelstahl als Nietmaterial benußt wurden. Selbst auch dann, wenn für die einzelnen Gruppen stets die gleiche Sorte Nickelstahl verwendet wäre, würde die verschiedenartige Oberflächenbeschaffenheit der aus den verschiedenen Werken stammenden Bleche hinsichtlich des Gleitens einen so starken Einfluß ausüben, daß kein vollkommener Vergleich der verschiedenen Nietverfahren möglich wäre.

]) In allen Schaubildern ist das bleibende Gleiten durch eine ausgezogene Linie, das federnde Gleiten durch eine gestrichelte Linie dargestellt.

Gruppe Nr. Ha.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 1.

Nickelstahlsorte: B. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 53 830 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

29 200 „ 9 700 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

M-50

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Id

Zeichnung- Blatt 1.

Niet = 19 mm

Blech = 12 mm

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

p Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5

fd. bl. fd. ! bl. Id. I bl. fd. | bl. fd. | bl. fd. bl.

Last

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Mittel

kg

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2950

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Bruch-

art

54,500 55,450

Blech Blech reißt in reißt in Nietnaht Nietnaht

50,720

52,000

56,460

53,830

6320

Blech reißt in Nietnaht

Blech reißt in Nietnaht

Blech reißt in Nietnaht

Gruppe Nr. II b.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 1.

Nickelstahlsorte: A. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 12 mm.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 52 570 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

29 200 „ 9 700 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in llu>o Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. bl. fd. bl. fd. I bl.

d² 7t

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 2

Mittel

kg

10

12

14

16

18

20

23

26

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1888

2120

2360

2720

3070

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52,970    52,940    51,800    52,570

6200

Bruch

art

Bolzenloch Bolzenloch Bolzenloch reißt auf reißt auf reißt auf

Gruppe Nr. II c.

l-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 2.

Nickelstahlsorte: D.¹)

Unverstemmt.

Nietwärme: kirschrot.

Stempel auf Schließkopf: —

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung.....

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung ...............

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach . . . .

Art der Nietung: Preßlufthammer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 12 mm.

48 650 kg 29 200 „ 10 700 „

600

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Last

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Bruchlast in t

Bruchart

Niet c|> =19 mm

Zeichnung Blatt 2.

Nietlochweite = 20 mm

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. bl. fd. bl. fd. bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 2

Mittel

kg

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11

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19

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52,310

28,000

48,650

5730

2 Nietköpfe abgesprungen abgesprungen

abgesprungen

!) Versuch Nr. 3: Nickelstahlsorte C. Versuch Nr. 3 bei Mittelwertbildung nicht berücksichtigt.

Gruppe Nr. II d.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 2.

Nickelstahlsorte: D. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: Preßlufthammer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 12 mm.

Stempel auf Schließkopf: —

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    55 540 kg

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

29 200 „ 9 700 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

Versuch Nr. 1

fd. bl.

Versuch Nr. 2

fd. I bl.

d² 7t

Mittel

fd.

bl. fd. bl.

kg

10

12

14

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26

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944

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1416

1652

1888

2120

2360

2720

3070

.2.5

53,310

53,120

60,200    55,540

6570

Bruch

art

1 Nietloch ausgerissen

1 Nietkopf

ab-

gesprungen

1 Nietloch ausgerissen

Schaubild Nr. 2.

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Belastung in t

\\

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11 16

20

24

28

32    36

Gleiten in ¹jm mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser,

unverstemmt.

»I

Gruppe 11a: elektrisch-hydraulisch II b: hydraulisch IIc: Preßlufthammer II d: ^Preßlufthammer.

Schaubild Nr. 2 zeigt den Einfluß der verschiedenen Arten von Nietverfahren auf das Gleiten von unverstemmten einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser, Am günstigsten zeigt sich in diesem Falle die elektrischhydraulische (II a) und hydraulische (Hb) Nietpresse, während die mit Preßlufthämmern (II c und II d) hergestellten Nietungen bereits bei geringerer Belastung beträchtliches Gleiten aufwiesen.

gezogen

Gruppe Nr. III.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 2. Nickelstahlsorte: A.

Köpfe verstemmt, Bleche unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    .

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung ...............

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach ....

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

. .    64 250 kg

29 200 „

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600

I    jO

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Niet <[i — 19 mm

Zeichnung Blatt 2.

Nietlochweite — 20 mm

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Versuch Nr. 5

fd. I bl. fd. I bl. fd. bl. fd. | bl. fd. bl. fd. bl.

p Versuch Versuch Versuch r Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3

Nr. 4

Mittel

kg

10

12

14

16

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23

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472

0,4

0,8

3,5

6,3

8,5

11,9

14,5

17,6

22,0

25,7

00 Ol

Bruchlast in t

66,800 62,200

15    31 __ 33,5 21,5 31,8 17

66,300    62,280    63,620    64,250

CG ^ CJi

1416

1652

1888

2120

2360

2720

3070

3540

7550

Blech reißt Bruch- in Nietnaht Blech reißt art u. zwischen in Nietnaht Nietloch und Blechrand

durcHkBlech Blech reißt Blech reißt hindurch- in Nietnaht in Nietnaht

!) Versuch Nr. 2 ist als stark herausfallend bei Mittelwertbildung nicht berücksichtigt.

Gruppe Nr. IV.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 2.

Nickelstahlsorte: A. Bleche verstemmt. Köpfe unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

29 200 „

Stempel auf Schliefekopf: normal. Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 58 710 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder Flufeeisennietverbindung Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach 11000 „

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Versuch Versuch Versuch Nr. 2    Nr. 3    Nr. 4    Nr. 5

fd. I bl. fd. I bl. fd. I bl. fd. | bl. fd. | bl. fd. j bl.

p Versuch r Nr. 1

Mittel

P:3^

4

kg

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12

14

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Bruch-

Blech reißt in Nietnaht

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Blech Blech Blech reißt in reißt in reißt in Nietnaht Nietnaht Nietnaht

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236

354

472

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708

826

944

1180

1416

1652

1888

2120

2360

2720

3070

3540

6900

Gruppe Nr. V a.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 1.

Nickelstahlsorte: B. Verstemmmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    54 640 kg

29 200 „

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach 14 300 „

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 5

fd. I bl. fd. t bl. fd. bl. fd. bl. fd. bl. fd. ¹ bl.

p Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4

Mittel

P:3^

4

kg

0,5; — 0,5 2—2 3,5 — 3,5

12 6

6,5

6,5

— 14

— 20

— 33

—    14,5

—    20 — 30,5

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—    20,1

— 31,7

354

590

826

1062

1416

1770

2360

2950

3540

Bruchlast 57,880 55,140 55,250 53,400

in t

51,520 54,640

6410

Blech Blech Blech Blech Blech t reißt in reißt in reißt in reißt in reißt in Nietnaht Nietnaht Nietnaht Nietnaht Nietnaht

Bruch-

Gruppe Nr. Vb.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 1.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 12 mm.

Nickelstahlsorte: A.

Verstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    51 807 kg

29 200 „

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach 14 300 „

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. I bl. fd. bl. fd. bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 2

Mittel

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4

kg

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2360

2720

3070

Bruch-

53,900    49,020    52,500    51,807

Bruch- Blech reißt Bolzenloch Bolzenloch art in Nietnaht    reißt auf    reißt auf

last in t

6100

Gruppe Nr. Vc.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 2.

Art der Nietung: Preßlufthämmer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 12 mm.

Nickelstahlsorte: D.

Verstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: —

29 200 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 47 940 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach 14 300 „

Last

p Versuch r Nr. 1

fd. bl.

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. I bl. fd. bl.

Versuch Nr. 2

fd. I bl.

Mittel

P:3^

4

kg

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354

472

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1180

1416

1652

1888

2120

2360

2720

3070

last in t

50,230    47,600    46,000

47.940

5630

Bruch- 1 Nietkop! 2 Nietköpfe 1 Nietkopf

art

ab-

ab-

ab-

gesprungen gesprungen gesprungen

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Schaubild Nr. 3.

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Belastung in t

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16

20

24

28

Gleiten in ï/ioo mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser,

verstemmt.

Gruppe^V a: elektrisch-hydraulisch „ Vb: hydraulisch „ Vc: Preßlufthämmer.

Schaubild Nr. 3 zeigt den Einfluß der verschiedenen Arten von Nietverfahren auf das Gleiten von verstemmten einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser. Das stärkste Gleiten tritt bei den mit Preßlufthämmern (Vc) hergestellten Nietungen auf, während die auf elektrischhydraulischem (Va) und hydraulischem (Vb) Wege hergestellten Nietverbindungen günstigere Werte ergeben.

Schaubild Nr. 4.

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Belastung in t

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20

28

32

Gleiten in ¹/ioo mm

Einfluß des Verstemmens der Nietköpfe und des Blechrandes.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, elektrisch-hydraulische Nietung.

Gruppe    Ha:    unverstemmt

„    III:    Nietköpfe verstemmt

„    IV:    Bleche verstemmt

„    Va:    Nietköpfe und Bleche verstemmt.

Schaubild Nr. 4 zeigt den Einfluß des Verstemmens auf einreihige Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser und zwar sind die Verbindungen der Gruppe II a gar nicht verstemmt, während bei der Gruppe III nur die Nietköpfe, bei der Gruppe IV nur die Blechränder und bei der Gruppe V a sowohl die Nietköpfe wie auch die Blechränder verstemmt sind. Alle Niete wurden mit der elektrisch-hydraulischen Nietpresse her-gestellt. Bei kleineren Belastungen weisen diejenigen Nietverbindungen geringeres Gleiten auf, bei denen sowohl die Blechränder wie auch die Nietköpfe (V a) bezw. nur die Nietköpfe (III) verstemmt sind.

Schaubild Nr. 5.

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Belastung in t

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24

28

32

Gleiten in ¹/m mm

Einfluß des Verstemmens.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, hydraulisch genietet.

Gruppe II b: unverstemmt „ Vb: verstemmt.

Schaubild Nr. 5 zeigt den Einfluß des Verstemmens auf einreihige Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser, die auf hydraulischem Wege hergestellt wurden. Die Verbindungen der Gruppe II b sind unverstemmt, diejenigen der Gruppe V b dagegen verstemmt. Ein hinsichtlich des Gleitens günstiger Einfluß des Verstemmens ist zwar bemerkbar, jedoch wird das Gleiten durch das Verstemmen nur unwesentlich verringert.

Schaubild Nr. 6.

ZS

Zh

Ci

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Belastung in t

y y'

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16

20

24

28    32

Gleiten in l/ioo mm

Einfluß des Verstemmens.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, mit Preßlufthammern genietet.

Gruppe II c: unverstemmt Vc: verstemmt.

Schaubild Nr. 6 zeigt in gleicher Weise wie Schaubild Nr. 5 den Einfluß des Verstemmens auf einreihige Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser, die mit Preß-' lufthämmern hergestellt wurden. Die Verbindungen der Gruppe II c sind unverstemmt, die der Gruppe Vc verstemmt. Auch hier ist wieder ein wenn auch geringer günstiger Einfluß des Verstemmens auf das Gleiten deutlich bemerkbar.

Gruppe Nr. VI.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchm. u. Beilagen nach Zeichnung Blatt 6.

Nickelstahlsorte: D. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

28 630 „

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach 11 600 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 58 570 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder Flufeeisennietverbindung

600

1 6łj-J-ł7»

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Niet 6 = 19 mm

Zeichnung Blatt 6.

Nietlochweite = 20 mm

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

p Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1    Nr. 2    Nr. 3    Nr. 4    Nr. 5

fd. I bl.    fd. I bl.    fd. bl.    fd. | bl.    fd. I bl.    fd. | bl.

Last

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kg

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Bruch

3 Niete

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2 Niete 2 Niete 3 Niete

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24

28

32

36

Schaubild Nr. 7.

Gleiten in */ico mm

Einfluß der künstlichen Verlängerung des Nietschaftes durch Beilagen.

1-reihige Überlappungsnietung von 19 mm Durchmesser.

Gruppe II a : Nietschaft von normaler Länge „ VI: Nietschaft künstlich verlängert.

Schaubild Nr. 7 zeigt den Einfluß der künstlichen Verlängerung des Nietschaftes durch Beilagen bei einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 6. Die Nietschäfte der Verbindungen der Gruppe VI sind durch solche Beilagen verlängert, während die Verbindungen der Gruppe II a normallange Nietschäfte haben. Die durch Beilagen verlängerten Nietschäfte zeigen ein erheblich größeres Gleiten.

Gruppe Nr. VII a.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Schweißeisen

nieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 9.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

Schweißeisenniete.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Schweißeisennietverbindung 32 740 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

Flußeisennietverbindung........ —    „

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach 9 700 „

-©

L---200———

14

Nietlochweite = 20 mm

Niet 4* = 19 mm

Zeichnung Blatt 9.

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

p Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1    Nr. 2    Nr. 3    Nr. 4    Nr. 5

fd. j bl.    fd. I bl.    fd. bl.    fd. I bl.    fd. bl.    fd. | bl.

Last

Mittel

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2120

2360

Bruchlast in t

Bruch

art

30,800    35,000    29,300    35,760    32,840    32,740

Bolzen- 3 Niete Bolzen- 2 Niete Bolzenloch

reißt auf

loch

reißt auf

ab

ab

loch

reißt auf

3840

Gruppe Nr. VII b.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Schweißeisennieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 9.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 12 mm.

Schweifeeisenniete.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Schweifeeisennietverbindung 29 160 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder

Flufeeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach 9 700 „

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 3

fd. bl. fd. I bl. fd. bl. fd. bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 2

d² 7C

Mittel

kg

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118

236

354

472

590

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0,2

0,3

708

826

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1180

1416

1652

1888

2120

Bruchlast in t

29,380    28,840    29,260    29,160    3430

Bruch- 2 Niete 2 Niete 2 Niete art abgeschert abgeschert abgeschert

Schaubild Nr. 8.

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20    2-4

28

32    36

Gleiten in ¹/ioo mm

Vergleich von Schweißeisen= und Nickelstahlnieten.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, elektrisch-hydraulisch genietet.

Gruppe II a: Nickelstahlniete.

„ Vila: Schweigeisenniete.

Schaubild Nr. 8 zeigt einen Vergleich des Gleitens zwischen Nickelstahlnietverbindungen (11a) und Schweißeisennietverbindungen (VII a). Beide Gruppen wurden mit elektrisch-hydraulischer Nietpresse hergestellt. Bei kleinen Belastungen ist das Gleiten der Nickelstahlnietverbindungen größer als das Gleiten der Schweißeisennietverbindungen, aber schon bei einer Belastung von etwa 6,5 t ist das Gleiten der Nickelstahlnietverbindungen und Schweißeisennietverbindungen gleich groß. Diese Belastung von 6,5 t ist geringer als die Nutzbelastung der Schweißeisennietverbindungen, da die Schweißeisennietverbindung eine Bruchlast von etwa 30 t aushält und bei etwa vierfacher Sicherheit im Betriebe mit etwa 7 t beansprucht werden dürfte. Bei höheren Belastungen ist das Gleiten der Nickelstahlnietverbindungen bedeutend geringer als das Gleiten der Schweißeisennietverbindungen.

Zum Vergleich ist auch die von v. Bach für Schweißeisennietverbindungen angegebene Gleitkurve mit in das Schaubild Nr. 8 eingezeichnet. Es sei hierzu bemerkt, daß die Schweißeisennietverbindungen der Gruppe VII b nach der v. Bachschen Zeichnung angefertigt wurden. Die v. Bachschen Versuche ergaben ein gleichgroßes Gleiten erst bei wesentlich höheren Belastungen.

Schaubild Nr. 9.

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Belastung in t

4"

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20

28

3Z

Gleiten in Vioo mm

Vergleich von Schweißeisen= und Nickelstahlnieten.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, hydraulisch genietet.

Gruppe II b: Nickelstahlniete „ VII b : Schweigeisenniete.

Schaubild Nr. 9 zeigt in gleicher Weise wie Schaubild Nr. 8 einen Vergleich des Gleitens zwischen einreihigen überlappten Nickelstahl- und Schweißeisennietverbindungen mit 3 Nieten von 19 mm Durchmesser, welche auf hydraulischem Wege hergestellt wurden. Es ist in Schaubild Nr. 9 auch wieder die Gleitkurve der v. Bachschen Versuche mit Schweißeisennieten eingetragen. Man erkennt, daß bei diesen auf hydraulischem Wege hergestellten Nietverbindungen die Gleitkurve von v. Bach nahezu zu-sammenfällt mit der Gleitkurve der Schweißeisennietverbindungen des Verfassers. Ein Vergleich der Schweißeisennietverbindungen des Schaubildes Nr. 8, die mit einer elektrisch-hydraulischen Nietpresse hergestellt wurden mit den Schweißeisennietverbindungen des Schaubildes Nr. y, die mit einer hydraulischen Nietpresse hergestellt wurden, zeigt, daß die auf hydraulischem Wege hergestellten Nietverbindungen hinsichtlich des Gleitens bedeutend bessere Werte ergeben haben. Das Gleiten der hydraulisch hergestellten Nickelstahlnietverbindungen und Schweißeisennietverbindungen in Schaubild Nr. 9 ist bei geringen Belastungen ziemlich gleich groß, bei höheren Belastungen ist das Gleiten der Nickelstahlnietverbindungen bedeutend geringer.

Wenn auch bei diesen auf hydraulischem Wege hergestellten Nietverbindungen die Gleitkurve der v. Bachschen Versuchen nahezu mit der Gleitkurve der vom Verfasser untersuchten Schweißeisennietverbindungen zusammenfällt, so besteht doch ein wesentlicher Unterschied darin, daß bei den Versuchen des Verfassers das Gleiten wesentlich früher beginnt. Nach den Angaben von v. Bach beginnt das Gleiten für die hier in Rede stehenden Nietverbindungen im Durchschnitt bei 9,7 t, während von den 8 untersuchten Schweißeisennietverbindungen des Verfassers nur eine einzige Verbindung den Beginn eines Gleitens von ¹/ioo mm erst bei 10 t zeigte und alle übrigen Verbindungen bereits bei wesentlich geringeren Belastungen ein Gleiten von Vioo mm zeigten. Geringeres Gleiten als ¹/₁₀₀ mm trat nach den Bemerkungen auf S. 38 bei allen Verbindungen noch bedeutend früher ein.

messer.

Gruppe Nr. Villa.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 25 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 4.

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 18 mm.

Nickelstahlsorte: A.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung .    93 940 kg

Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

.    44 010 „

9 400 „

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Niet <j> — 25 mm

T

Zeichnung Blatt 4.

Nietlochweite = 26 mm

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

p Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5

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Last

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Mittel

kg

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Bruch-

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92,000    94,000    94,700    91,980    97,000

Blech reißt 2 Niete 2 Niete 2 Niete 3 Niete zwischen    ab-    ab-    ab-    ab-

Nmechrand    geschert    geschert    geschert    geschert

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340

545

748

953

1160

1360

1700

2040

2380

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4^

6480

Gruppe Nr. VIII b.

l-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 25 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 4.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 18 mm.

Nickelstahlsorte: C.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 71 170 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder

44 010 „ 9 400 „

Flufeeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach

Last

Versuch Nr. 1

fd.

Gleiten in

Versuch Nr. 2

bl. fd. bl.

/too Millimeter

Versuch Nr. 3

d² t:

Mittel

fd.

bl.

fd. bl.

kg

136

11

11

12,5

14

13,5

10

16

17

20

12,5

20,5

20

24

15,5

23,5

25

31,5

20,5

30

39,5

27

3,5

6,5

8,5

10

11,5

29    14

35    17,5

7,5    6,5

8    7

10 8

15    10

19    12

23    14

31    18

35    22

340

545

748

953

1160

1360

1700

2040

Bruchlast in t

70,000

63,710

79,800

71,170

4860

Bruch-

art

3 Nietköpfe

ab-

gesprungen

3 Nietköpfe

ab-

gesprungen

1 Nietkopf

ab-

gesprungen

Gruppe Nr. Ville.

1-reihige Überlappungs-Nietung mit 3 Nickelstahlnieten von 25 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 4.

Nickelstahlsorte: A. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: Preßluftnietpresse. Hersteller der Nietverbindung: G. Blechdicke: 18 mm.

Stempel auf Schließkopf: Stempel kurz nach Schließkopfbildung entfernt; Firma entfernt Stempel sonst erst 20 Sekunden nach Kopfbildung.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 95 670 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

44 010 „ 9 400 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

(Wenn Stempel länger auf Schließkopf, beginnt Gleiten später.)

Last

Gleiten in x/¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. bl. fd. bl. fd. 1 bl. fd. bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

Mittel

P:3^

kg

136

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11

14

17

20

25

30

Bruchlast in t

Bruch-

art

19

24,5

30

36

94,580

1 Nietkopf ab 1 Niet abgeschert

5,5

9,5

13

16

18,5

21,5

8,5

25

9,5

29,5

11

97,000

3 Niete abgeschert

4,5

3,8

1,3

340

7,3

3,0

545

13

16

19,5

23

28

33,5

3,5

8,5

11

13

95,440

2 Niete abgeschert

11,8

15,5

19,0

23,0

27,7

33,0

5,5

7,0

7,5

8,5

10,3

12,0

95,670

748

953

1160

1360

1700

2040

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Belastung in t

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46    20

24

28

32

36

40

Schaubild Nr. 10.

Gleiten in Vioo mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten von 25 mm Durchmesser.

Gruppe Villa: elektrisch-hydraulisch „ Vlllb: hydraulisch „ VIII c: Preßluftnietpresse.

Schaubild Nr. 10 zeigt das Gleiten von einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 25 mm Durchmesser, die nach verschiedenem Verfahren hergestellt wurden. Die Verbindungen der Gruppe VIII a wurden auf elektrisch-hydraulischem Wege, die der Gruppe VIII b auf hydraulischem Wege und die der Gruppe VIII c durch Preßluftnietpressen hergestellt. Bei den auf elektrisch-hydraulischem Wege hergestellten Verbindungen der Gruppe VIII a fand das geringste Gleiten statt.

Schaubild Nr. 11.

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28

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Gleiten in ¹/ioo mm

Vergleich von Nieten mit verschieden starkem Schaftdurchmesser.

l-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten, elektrisch-hydraulisch genietet.

19 mm

Gruppe" la: Nietdurchmesser: 16 mm „ Ha:

25 mm.

„ Villa:

Schaubild Nr. II zeigt einen Vergleich des Gleitens von einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von verschiedenem Schaftdurchmesser. Alle Nietverbindungen wurden auf elektrisch-hydraulischem Wege hergestellt. Wenn auch bei gleichgroßen Belastungen das Gleiten der Nietverbindungen mit stärkeren Nieten geringer ist als bei Nietverbindungen mit schwächeren Nieten, so ist dieser Unterschied doch nur gering. Es sind also hinsichtlich des Gleitens Nietverbindungen mit stärkeren Nieten ungünstiger. Der verhältnismäßig geringe Gleitwiderstand von Nietverbindungen mit stärkeren Nieten dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die stärkeren Nieten naturgemäß bei stärkeren Blechen verwendet werden und diese stärkeren Bleche sich durch die Niete bezw. die Nietpresse nicht so vollkommen aufeinander pressen lassen wie dies bei schwächeren möglich ist.

Schaubild Nr. 12.

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16

20

28

32    36

Gleiten in Vioo mm

Vergleich von Nieten mit verschieden starkem Schaftdurchmesser.

1-reihige Überlappungsnietung mit 3 Nieten, hydraulisch genietet.

19 mm

Gruppe Ib: Nietdurchmesser: 16 mm „ Hb:

25 mm.

„    VIII b:

Schaubild Nr. 12 zeigt in gleicher Weise wie Schaubild Nr. 11 einen Vergleich des Gleitens von einreihigen überlappten Nickelstahlnietverbindungen mit verschieden starkem Nietdurchmesser. Die auf diesem Schaubilde dargestellten Nietverbindungen wurden hydraulisch genietet. In diesem Falle zeigen die mit 19 mm starken Nieten versehenen Nietverbindungen ein bedeutend geringeres Gleiten als die mit 16 bezw. 25 mm starken Nieten h ergestellten Nietverbindungen.

Gruppe Nr. IX.

2-reihige Überlappungs-Nietung mit 5 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 5.

Nickelstahlsorte: D.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schließkopf: normal.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 99 560 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung .

.(■

Art der Nietung: elektr.-hydraul. Hersteller der Nietverbindung: E. Blechdicke: 12 mm.

. 44810 „ 8600 „

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

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Niet = 19 mm

¹ ÿ'f ¹ V,: Zeichnung Blatt 5.

Nietlochweite = 20 mm

Gleiten in Vioo Millimeter

p Versuch Versuch Versuch Versuch Versuch r Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Nr. 5

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1760

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99,700    101,260    101,120    99,000    96,700    99,560

7020

ißt

Blech rei

Rmr>h 4 Nietköpfe 5 Nietköpfe 3 Nietköpfe zwischen 5 Nietköpfe DIULI1- durch Blech durch Blech durch Blech 2 Nieten von durch Blech hindurch- hindurch- hindurch- einer Niet- hindurchgezogen gezogen gezogen naht

anderen

art

zur

gezogen

Schaubild Nr. 13.

X-

V

M3

Belastung in t

16

20

24

28

32

Gleiten in Vico mm

Gleiten einer 2=reihigen Überlappungsnietung.

2-reihige Überlappungsnietung mit 5 Nieten von 19 mm Durchmesser, elektrisch-hydraulisch genietet.

Schaubild Nr. 13 zeigt den Verlauf des Gleitens bei einer zweireihigen Überlappungsnietung mit 5 Nieten von IQ mm Durchmesser, die mit der elektrisch-hydraulischen Nietpresse hergestellt wurde.

Nickelstahlsorte: C.

Gruppe Nr. Xa.

l-reihige Laschen-Nietung mit 4 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 7.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 12 mm.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Laschendicke: 8 mm.

Stempel auf Schließkopf: normal.

28100 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 40000 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

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Hr*

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Nietlochweite = 17 mm

Niet = 16 mm

Zeichnung Blatt 7.

Last

p Versuch r Nr. 1

fd. I bl.

Gleiten in ¹/ioo Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. j bl. fd. bl. fd. bl.

Versuch Nr. 3

Mittel

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4

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1240

1490

1740

1990

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34,500

41,600    43,890    40,000

4980

1 Nietschaft in Mitte durch-art gebrochen

Bruch-

Nietlöcher Nietlöcher in Blech in Blech ausgerissen ausgerissen

Gruppe Nr. Xb.

1-reihige Laschen-Nietung mit 4 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 7.

Art der Nietung: Prefelufthämmer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 12 mm.

Nickelstahlsorte: D.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Stempel auf Schliefekopf: - Laschendicke: 8 mm.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 41 330 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder

28100 „

Flufeeisennietverbindung........

yy

Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. bl. fd. ! bl. fd. bl. id. | bl.

d² ft

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

Mittel

kg

1,5

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10

12

14

16

Bruchlast in t

7,5

9,5

12

14

10

18

11,5

23,5

27

38,5

16

18,5

23

40,800

11,5

14

17

20

25

32

39

46

10,5

14,5

18

22,5

26

31

42,140

3,5

4,5

41,060

5,5

7,8

10,2

12,7

15,2

19,7

25,3

30,5

38,2

498

622

7,5

747

871

10,7

13,7

17,5

20,3

24,3

41,330

994

1240

1490

1740

1990

5130

Bruch-

art

Nietlöcher

ausgerissen

Nietlöcher

ausgerissen

Nietlöcher

ausgerissen

Gruppe Nr. Xc.

1-reihige Laschen-Nietung mit 4 Nickelstahlnieten von 16 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 7.

Art der Nietung: Handnietung. Hersteller der Nietverbindung: G. Blechdicke: 12 mm.

Nickelstahlsorte: A.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Laschendicke: 8 mm.

Stempel auf Schließkopf: 4-6 Sek. mit Niethammer geschlagen, 17 — 37 Sek. mit Schellhammer geschlagen.

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 41 550 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder

28100 „

Flußeisennietverbindung........

Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach

Last

Gleiten in V¹⁰⁰ Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. bl. fd. I bl. fd. I bl. Id. I bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

Mittel

P:Æ

4

kg

249

0,3

4    2,5

7    9,5

8    12    8,5

10    17,5 12,5

12    20    15

14    22    17

16    35    29

Bruch-

35,000

2,5

4,5

2,5

3,5    4,5

7,5

26    15,5 33

1,5

2,2

4,0

2,5    5,5

8,0

3,7

7    10,2    7,0

11    15,2    10,3

15.5    19,3 13,3

19.5    23,5 16,5

23.5    31,3 22,7

374

498

622

747

871

994

1240

1490

1740

1990

44,850    44,790    41,550    5170

Bruch- 1 Niet art abgeschert

Nietloch in Blech reißt aus

Nietloch in Blech reißt aus

16

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Belastung in t

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20

28    32

Schaubild Nr. 14.

Gleiten in '/ico mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Laschennietung mit 4 Nieten von 16 mm Durchmesser.

Gruppe Xa: hydraulisch „ Xb: Preßlufthämmer „ Xc: Handnietung.

Schaubild Nr. 14 zeigt das Gleiten von einreihigen Laschennietungen mit 4 Nickelstahlnieten, die nach verschiedenem Verfahren (hydraulisch, Preßlufthämmer bezw. Handnietung) hergestellt wurden. Die einzelnen Gruppen zeigen hinsichtlich des Gleitens keinen allzugroßen Unterschied voneinander. Die Bruchlast dieser Nietverbindungen beträgt etwa 40 t. Die in Schaubild Nr. 1 dargestellten einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nieten von 16 mm Durchmesser haben etwa die gleiche Bruchfestigkeit von 40 t. Vergleicht man die Schaulinien für das Gleiten in Schaubild Nr. 1 und Schaubild Nr. 14 miteinander, so erkennt man daß die Gleitlinien in Schaubild Nr. 14 tiefer liegen als in Schaubild Nr. 1, daß also bei gleichen Belastungen das Gleiten der Laschennietungen größer ist. Hieraus folgt, wie auch schon v. Bach festgestellt hat, daß bei Nietverbindungen gleicher Bruchfestigkeit das Gleiten bei Laschennietungen größer ist als bei Überlappungsnietungen.

Nickelstahlsorte: A.

Gruppe Nr. XI a.

l-reihige Laschen-Nietung mit 4 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 8.

Art der Nietung: hydraulisch. Hersteller der Nietverbindung: F. Blechdicke: 14 mm.

Unverstemmt.

Nietwärme: lichtrot.

Laschendicke: 9 mm.

Stempel auf Schliefekopf: normal.

39 700 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 62 760 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweifeeisen- oder Flufeeisennietverbindung Beginn des Gleitens bei Schweifeeisennieten n. Bach 13600 „

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Nietlochweite = 20 mm

Niet = 19 mm

Zeichnung Blatt 8.

Last

Gleiten in ¹/ioo Millimeter

Versuch Nr. 2

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Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

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Mittel

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Bruchlast in t

61,380    62,510    63,380    62,760

5500

Bruchart

Bl

Nietlöcher im Nietlöcher im Nietlöcher im lech ausgerissen Blech ausgerissen Blech ausgerissen

Gruppe Nr. XI b.

l-reihige Laschen-Nietung mit 4 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser nach Zeichnung Blatt 8.

Nickelstahlsorte: D. Unverstemmt. Nietwärme: lichtrot.

Art der Nietung: Preßlufthämmer. Hersteller der Nietverbindung: H. Blechdicke: 14 mm.

Stempel auf Schließkopf: — Laschendicke: 9 mm.

39 700 „

Mittlere Bruchlast der Nickelstahlnietverbindung . 59 740 kg Bruchlast einer gleichstarken Schweißeisen- oder Flußeisennietverbindung Beginn des Gleitens bei Schweißeisennieten n. Bach 13 600 „

Last

Gleiten in ¹/ioo Millimeter

Versuch Nr. 2

fd. I bl. fd. i bl. fd. ! bl. fd. | bl.

Versuch Nr. 1

Versuch Nr. 3

Mittel

kg

LO

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12

15,5 13

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18

22

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9,5

13

15,5 13

18,5

21 16 26    19

31    21,5

175

263

350

437

00

525

615

700

875

1050

CO 00 (N

cm cm cm co

cn

Ol

36,5 24,5

42    28,5

47    31

54,5 36,5

1230

1400

1580

1750

Bruch

last

in t

66,420

54,800

58,000

59,740

5230

Bruch- Rig in art Nietnaht

Nietlöcher 1 Nietloch ausgerissen ausgerissen

Schaubild Nr. 15.

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Belastung in t

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16

12

20

Gleiten in !/ioo mm

Einfluß der Art der Nietung.

1-reihige Laschennietung mit 4 Nieten von 19 mm Durchmesser.

Gruppe XI a : hydraulisch „ Xlb: Preßlufthammer.

Schaubild Nr. 15 zeigt das Gleiten von einreihigen Laschennietungen mit 4 Nickelstahlnieten, die auf hydraulischem Wege bezw. durch Preßlufthämmer hergestellt wurden. Die auf hydraulischem Wege hergestellten Nietverbindungen ergaben ein geringeres Gleiten als die mit Preßlufthämmern hergestellten Nietverbindungen. Die Bruchfestigkeit dieser Nietverbindungen beträgt etwa 60 t. Die gleiche Bruchfestigkeit besitzen auch die in Schaubild Nr. 2 dargestellten einreihigen Überlappungsnietungen mit 3 Nickelstahlnieten von 19 mm Durchmesser. Vergleicht man Schaubild Nr. 2 mit Schaubild Nr. 15, so erkennt man wieder, wie bereite bei Erörterung des Schaubildes Nr. 14 ausgeführt wurde, daß die gleiche Bruchfestigkeit vorausgesetzt, das Gleiten bei Laschennietungen größer ist als bei Überlappungsnietungen.

Berichtigung.

Die Nietverbindungen der Gruppe Vc waren nicht ver-

stemmt.

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Biblioteka Politechniki Krakowskiej

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