Titel: | Miscellen. |
Fundstelle: | Band 151, Jahrgang 1859, Nr. , S. 232 |
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Miscellen.
Miscellen.
Versuche über Biegung und Torsion der
Eisenbahnwagen-Achsen.
Das Heft X–XII des Jahrgangs 1858 der „Zeitschrift für
Bauwesen“ enthält den „Bericht über die Versuche, welche
auf der k. niederschlesisch-märkischen Eisenbahn mit Apparaten zum Messen
der Biegung und Verdrehung von Eisenbahnwagen-Achsen während der Fahrt
angestellt wurden“. Diese unter der Leitung des Odermaschinenmeisters
Wöhler ausgeführten interessanten Versuche, unsers
Wissens die ersten dieser Art, welche auf einer Bahn vorgenommen worden sind,
geschahen unter Anwendung einfacher sinnreicher Apparate, welche nach vollendeter
Versuchsfahrt den Grad der Biegung und beziehungsweise Verdrehung der probirten
Achse dadurch wahrnehmen ließen, daß durch Zeiger mit Reißerspitzen auf Zinkplatten
die betreffenden Ausschläge oder Abweichungen von der Normalstellung angezeigt
wurden.
Bei den Versuchen auf Biegung ging man darauf aus, die
Kraft zu ermitteln, welche am Umfange des Rades angewendet den wahrgenommenen
Biegungen entspricht. Zu diesem Zweck wurden die Achsen mittelst Dynanometer
gebogen, welche am Umfang der Räder angebracht waren und diese gegen einander zogen.
Da jedoch der Apparat während der Drehung der Achse einen Ausschlag des Zeigers nach
entgegengesetzten Richtungen hervorbringt, so ist derselbe doppelt so groß, als ein
mit gleicher Kraft mittelst des Dynanometers hervorgebrachter Ausschlag. Der Apparat
zum Messen der Biegung war nun so construirt, daß 1 Zoll Zeigerausschlag während der
Fahrt einer Bewegung am Radumfang von 3/16 Zoll oder einer Abweichung von der
normalen Lage um 3/32 Zoll entspricht. Die Seitenkraft welche am Umfang des Rades
angebracht werden muß, um eine gleiche Biegung der Achse oder einen einseitigen
Zeigerausschlag von 1/2 Zoll hervorzubringen, ist für Achsen von 3 3/4 Zoll in der
Nabe mit Rädern von 36 1/4 Zoll Durchmesser = 32 1/2 Ctr. und für Achsen von 5 Zoll
Durchmesser in der Nabe mit Rädern von 36 3/4 Zoll Durchmesser = 70 1/2 Ctr.
Bei den Versuchen auf Drehung war der Apparat so
construirt, daß bei der Achse von 3 3/4 Zoll ein Zoll Zeigerausschlag einer Bewegung
von 0,321 Zoll am Umfang des Rades von 36 1/4 Zoll Durchmesser entspricht, und da
auch hier, weil sowohl das eine als das andere Rad voreilt, der Zeigerausschlag nach
beiden Richtungen erfolgt, also zu halbiren ist, so beträgt für 1 Zoll
Zeigerausschlag die Größe der Bogenabweichung gegen die normale Lage 0,160 Zoll,
oder der Torsionswinkel 30 Minuten. Zu einer solchen Verdrehung ist, nach der
Messung durch angebrachte Hebel und Gewichte, eine am Umfang des Rades wirkende
Kraft von 18 3/4 Ctr. erforderlich.
Bei den Achsen von 5 Zoll Durchmesser in der Nabe mit 36 3/4 Zoll großen Rädern war
auf 1 Zoll Zeigerausschlag die Bewegung am Umfang des Rades = 0,228 Zoll, die
Abweichung gegen die normale Lage also = 0,114 Zoll und der Torsionswinkel = 21
Minuten. Um eine solche Verdrehung hervorzubringen, ist eine am Umfang des Rades
wirkende Kraft von 44 Ctr. erforderlich.
Die Apparate waren je ein Paar für Stahlachsen von 3 3/4 Zoll und für eiserne Achsen
von 5 Zoll Durchmesser in der Nabe angefertigt worden. Die Achsen von gleichem
Durchmesser mit den Vorrichtungen zum Messen der Biegung und der Torsion wurden
unter je einen Wagen gebracht und diese dann dem Betrieb übergeben. Die Versuche
wurden sowohl mit sechsräderigen, als mit vierrädrigen Wagen ausgeführt und die
Wagen gingen, zwei Fälle ausgenommen, nur in Güterzügen. Für jede Reise sind neue
Zinkplatten am Reißerapparat angebracht worden. Nach jeder Doppeltour eines Wagens
wurden die Apparate auseinander genommen, sorgfältig gereinigt und etwaige
Spielräume beseitigt.
Die Resultate der Versuche sind in Tabellen zusammengestellt, welche enthalten: das
Datum der Fahrten, die zurückgelegten Bahnstrecken und Meilenzahl, das Gewicht der
Ladung und das Bruttogewicht des Wagens incl. Ladung, die größten Zeigerausschläge
an den Apparaten zum Messen der Biegung und der Torsion und die entsprechenden
Kräfte am Radumfange.
Es ergibt sich aus den in den Tabellen enthaltenen Versuchsresultaten im Wesentlichen
Folgendes.
Die Achsen von 3 3/4 Zoll Durchmesser in der Nabe haben mit den Apparaten unter vier
verschiedenen Wagen 1116,4 Meilen durchlaufen, und zwar 969,6 Meilen unter
vierräderigen bedeckten und offenen Güterwagen von 12 Fuß Radstand und 146,8 Meilen
unter einem sechsräderigen offenen Kohlenwagen mit 15 Fuß Radstand.
Der größte Ausschlag am Biegungsapparat unter einem vierräderigen Wagen betrug bei
einem Bruttogewicht pro Achse von 117,6 Zollctr. 3 1/16
Zoll, und diesem entspricht eine am Radumfange wirkende Seitenkraft von 72 Ctrn.
Dabei ist die Spannung der äußersten Fasern der 3 3/4zölligen Achse = 252 Ctr. pro Quadratzoll und die Abweichung des Rades von seiner
normalen Stellung = 0,287 Zoll. Bei den bedeckten vierräderigen Wagen mit voller
Ladung bewegt sich im Uebrigen der größte Zeigerausschlag meistens zwischen 2 1/3
und 2 2/3 Zoll, denen Seitenkräfte von 54 5/6, resp. 62 2/3 Ctr. entsprechen. Zu der
Faserspannung welche diese Kräfte hervorrufen, tritt noch diejenige, welche durch
die auf Verdrehung wirkenden Kräfte veranlaßt wird.
Der größte Zeigerausschlag am Torsionsapparat ist bei einem Bruttogewicht pro Achse von 115,9 Ctr. vorgekommen und betrug 1 7/12
Zoll. Die diesem Ausschlag entsprechende am Radumfang wirkende Torsionskraft ist 29
11/16 Ctr., hiebei ist die Spannung der äußersten Fasern der 3 3/4zölligen Achse =
52 Ctr. pro Quadratzoll. Bei den übrigen Fahrten wurde
ein Zeigerausschlag von 1 1/12 Zoll, also eine Torsionskraft von 20 1/4 Ctr. nur
selten überschritten.
Die Möglichkeit des Falles vorausgesetzt, daß die größten Kräfte auf Biegung und auf
Verdrehung gleichzeitig wirkten, ist dann nach den vorstehend ermittelten Zahlen die
größte hieraus resultirende Faserspannung der Achse = √(252² +
52²) = 257 Ctr. pro Quadratzoll. Daraus geht
hervor, daß durch die Torsion die schon durch die Biegung veranlaßte Faserspannung
nur unerheblich, im vorliegenden Fall von 252 auf 257 Ctr. vergrößert wird.
Uebrigens würde die Achse, wenn sie statt von Gußstahl von Eisen wäre, durch eine
solche Kraft stark verbogen seyn, da bei gewöhnlichem Eisen die Elasticitätsgränze
schon bei einer Faserspannung von circa 180 Ctr. pro Quadratzoll eintritt.
Es hat sich ferner aus den Versuchen ergeben, daß die auf Biegung wirkende Kraft bei
sechsräderigen Wagen im Verhältniß etwa wie 6 : 5 größer als bei vierräderigen und
bei vierräderigen gedeckten Wagen etwa wie 10 : 9 größer als bei vierräderigen
offenen Wagen ist.
Bei den Versuchen mit Achsen von 5 Zoll Durchmesser haben dieselben im Ganzen 811,8
Meilen durchlaufen und zwar 665 Meilen unter vierräderigen Wagen mit 12 Fuß und
146,8 Meilen unter einem sechsräderigen Wagen mit 19 1/2 Fuß Radstand. Der größte
Zeigerausschlag am Biegungsapparat kam vor bei einem vierräderigen offenen Wagen mit
der Bruttolast pro Achse von 158,15 Ctr., nämlich 1
15/32 Zoll. Demselben entspricht eine am Radumfange gemessene Abweichung von der
normalen Stellung von 9/64 Zoll und eine am Radhalbmesser wirkende Seitenkraft von
103 35/64 Ctr. Die Spannung der äußersten Fasern ist bei dieser Seitenkraft = 156
Ctr. pro Quadratzoll.
Die stärkste Verdrehung der Achse fand statt bei einem vierräderigen bedeckten Wagen
mit einem Bruttogewicht pro Achse von 164,25 Ctr. Der
Zeigerausschlag betrug hiebei 1 1/16 Zoll; demselben entspricht eine am Radumfang
wirkende Kraft von 46 3/4 Ctr. und dabei ist die Spannung der äußersten Fasern der
5zölligen Achse = 35 Ctr. pro Quadratzoll.
Auch hier ist die auf Biegung wirkende Kraft bei sechsräderigen Wagen im Verhältniß
etwa von 8 : 7 größer als bei vierräderigen, während sie bei vierräderigen bedeckten
und deßgleichen offenen Wagen nahezu gleich sich herausstellte.
Nach den gemachten Beobachtungen betrug die größte Kraft welche auf Biegung der Achse
wirkte:
1) bei vierräderigen Wagen bei Achsen von 3 3/4 Zoll Durchmesser
= 74 Zollctr. = 62,9 Proc. des Bruttogewichts pro
Achse, bei Achsen von 5 Zoll Durchmesser = 106,45 Ctr. = 67,3 Proc. des
Bruttogewichts pro Achse;
2) bei sechsräderigen Wagen bei Achsen von 3 3/4 Zoll Durchmesser
= 67,47 Zollctr. = 62,4 Proc. des Bruttogewichts pro
Endachse, bei Achsen von 5 Zoll = 78,55 Ctr. = 67,4 Proc. des Bruttogewichts pro Endachse.
Die größte Torsionskraft betrug bei Achsen von 3 3/4 Zoll = 30,5 Zollctr. = 52,6
Proc. des Bruttowagengewichts pro Rad; bei Achsen von 5
Zoll = 48 Zollctr. = 58,6 Proc. des Bruttogewichts pro
Rad.
Folgerungen. Die größten beobachteten Kräfte sind
namentlich bei den fünfzölligen Achsen wiederholt nahe erreicht; es muß deßhalb als
Bedingung der Sicherheit für die Achsen die Forderung gestellt werden, daß solche
wiederholte Einwirkungen, bei denen das Material abwechselnd auf Zug und auf Druck
in Anspruch genommen wird, nicht die Gefahr eines Bruches herbeiführen. Nach den
Versuchen darf man schließen, daß die Zahl solcher Wiederholungen erheblich geringer
ist, als die Zahl der Meilen, welche die Achse zurücklegt, daß mithin den Ansprüchen
der Sicherheit genügt wird, wenn man die Achse so stark nimmt, daß sie die
beobachteten Maximalspannungen so viele Male ertragen kann, als sie voraussichtlich
während ihrer ganzen Dauer Meilen zurücklegt. Schätzt man z.B. die größte Dauer
einer Achse in Rücksicht auf die Abnutzung der Schenkel auf 200,000 Meilen, so müßte
sie 20,000 Mal bis zu der ermittelten Spannung hin- und hergebogen werden
können, ohne zu brechen.
Um darnach die Achsenstärke zu bestimmen, muß bekannt seyn, wie groß die Spannung pro Quadratzoll ist, bis zu der man das Eisen 200,000
Mal hin- und zurückbiegen darf, ohne daß es bricht. Die bisherigen Versuche,
so weit sie bekannt geworden sind, geben darüber keinen sichern Aufschluß. Es ist
nicht unwahrscheinlich, daß gutes Eisen eine solche Probe mit einer Spannung bis zu
160 Ctr. pro Quadratzoll rheinl. ertragen würde; unter
der Voraussetzung daß dieß der Fall, ist die Tragfähigkeit einiger Achsen unter
vierräderigen Wagen von gleichen Dimensionen wie die bei den Versuchen benützten
nachstehend angegeben.
Die größte beobachtete Seitenkraft bei vierräderigen Wagen war 67,3 Proc. des
Bruttogewichts pro Achse; die größte Torsionskraft 58,6
Proc. des Bruttogewichts pro Rad, also 29,3 Proc. des
Bruttogewichts pro Achse. Die Spannung der äußeren
Fasern bei Biegung und Torsion verhalten sich bei gleichen Kräften an gleichen
Hebelsarmen wie 2 : 1. Die Torsionskraft von 29,3 Proc. wird daher eine gleich große
äußere Faserspannung veranlassen, wie eine auf Biegung wirkende von 29,3/2 Proc. Die
aus dem Zusammenwirken der beiden größten Kräfte erhaltene Gesammtwirkung ist daher
= √(67,3² + (29,3/2)²) = 68,8 Proc. des Bruttogewichts pro Achse.
Eine Achse von 5 Zoll rheinl. Durchmesser mit Rädern von 36 3/4 Zoll Durchmesser wird
bis zu 160 Ctr. pro Quadratzoll äußerer Faserspannung
gebogen durch eine (am Radius von 18 3/8 Zoll wirkende) Seitenkraft von 107 Ctr. Das
Bruttogewicht des Wagens pro Achse könnte mithin
betragen 107/68,8 = 155 Ctr., oder nach Abrechnung des Eigengewichts der Achse mit
Rädern (circa 19 Ctr), die Tragfähigkeit der Achse 136
Ctr.
In gleicher Weise findet sich für Achsen von 4 1/2 Zoll rheinl. Durchmesser das
Bruttogewicht des Wagens pro Achse = 113 Ctr. und die
Tragfähigkeit der Achse wenn das Gewicht derselben mit Rädern zu 17 Ctr. angenommen
wird, = 96 Ctr.
Für Achsen von 4 Zoll rheinl. Durchmesser ergibt sich das Bruttogewicht des Wagens
pro Achse = 79 Ctr. und bei 15 Ctr. Gewicht einer
Achse mit Rädern die Tragfähigkeit pro Achse = 64
Ctr.
Wollte man für den letzten Fall die Verhältnißzahlen gelten lassen, welche bei Achsen
von 3 2/4 Zoll Durchmesser beobachtet wurden, so wäre die Tragfähigkeit einer
vierzölligen Achse = 70 Ctr.Die hier erörterten Verhältnisse dürften mit Veranlassung gegeben haben zu
nachstehendem Circularerlaß des preußischen Ministeriums für Handel, Gewerbe
und öffentliche Arbeiten vom 4. September 1858, betreffend Bestimmungen über
das Maximum der Bruttobelastung eiserner Achsen bei Eisenbahnwagen: „Da sowohl die im Laufe des verflossenen Jahres, als auch die
während des laufenden Jahres vorgekommenen und bis jetzt zur Anzeige
gebrachten Achsnabenbrüche, 74 und 29 an der Zahl, ausschließlich bei
Eisenbahnwagenachsen von weniger als 4 Zoll Stärke in der Nabe
stattgefunden haben, und die über die einzelnen Achsbrüche eingereichten
Rapporte nebst den Berichten, welche über die für die Achsen
verschiedener Stärke von den Bahnverwaltungen angenommenen
Maximalbelastungen vorliegen, es als unzweifelhaft herausstellen, daß
die Ursache der Erscheinung vornehmlich in der Ueberlastung der
schwächeren Achsen gesucht werden muß, so sehe ich mich veranlaßt, über
das zulässige Maximum der Bruttobelastung eiserner Achsen bis zu 4 Zoll
Durchmesser in der Nabe nachstehende Bestimmung zu treffen, und solches
dabeifür 3 1/4 Zoll Durchmesser auf50 Ctr. „ 3 1/2
„
„ „60 „ „ 3 3/4
„
„ „70 „ „
4
„
„ „80 „mit entsprechender Abstufung für Zwischenstärken hierdurch festzusetzen.
Ich mache der k. Direction zur Pflicht, hiernach die auf den
betreffenden Eisenbahn-Fahrzeugen als das zulässige Maximum
verzeichnete Nettobelastung revidiren, resp. anderweit normiren zu
lassen. Im Uebrigen behält es bei der Anordnung des Erlasses vom 3 Mai
c., wonach Achsen unter 4 Zoll Stärke
nicht mehr beschafft werden dürfen, sein Bewenden. Von der Ausführung
dieser Verfügung erwarte ich binnen drei Monaten Bericht.“
So lange für die Wagen nicht ein Normaluntergestelle existirt, wird es nöthig seyn
für alle erheblich verschiedene Constructionen die auf die Achsen wirkenden Kräfte
durch besondere Versuche festzustellen, weil es unmöglich seyn dürfte, den Einfluß
aller einzelnen Verschiedenheiten, als z.B. im Verhältniß zwischen Radstand und
Wagenlänge, Abstand des Achsschenkel-Mittels von der Schiene, Durchmesser der
Räder u.s.w. durch Berechnung zu ermitteln. Um dann aber eine sichere Grundlage für
die Berechnung der Achsenstärke aus den einwirkenden Kräften zu erlangen, ist es
ebenso nöthig, mit den verschiedenen Eisensorten Versuche über die
Widerstandsfähigkeit derselben gegen wiederholte Biegungen anzustellen.
Fairbairn's Versuche über den Widerstand gläserner
Kugeln.
Im Verfolg seiner Versuche über den Widerstand schmiedeeiserner Rohre gegen einen
Druck von Außen (mitgetheilt im polytechn. Journal Bd. CXLVII S. 250), hat Fairbairn mit
demselben Apparate auch den Widerstand gläserner Kugeln untersucht. Leider waren
diese Kugeln ziemlich stark elliptisch, wie nachstehendes Täfelchen zeigt, und
hierdurch dürften die Ergebnisse der Versuche wesentlich beeinflußt worden seyn. Fairbairn fand nach dem Artizan, Nr. 190, Folgendes:
Durchmesser.
Wandstärke.
Widerstände p.
Qdrtzoll.
5,05 und 4,76 Zoll
0,015 Zoll
292 Pfund
5,08 „ 4,70
„
0,019 „
410 „
4,95 „ 4,72
„
0,021 „
470 „
5,60
0,020 „
475 „
8,22 „ 7,45
„
0,010 „
35 „
8,20 „ 7,30
„
0,012 „
42 „
8,20 „ 7,40
„
0,015 „
60 „
Ueberraschend ist die Größe des Widerstandes, welche bis zu 475 Pfd. pro Quadratzoll Oberfläche steigt. Der Nachtheil der
elliptischen Form zeigt sich am stärksten bei den achtzölligen Kugeln. Fairbairn leitet aus diesen Versuchen die Formel:
P = (Ct 3/2)/D³˒¹⁷ ab, worin P die Bruchbelastung pro
Quadratzoll, t die Dicke des Glases und D den Durchmesser der Kugel bedeutet. Der Coefficient
C, welcher dieser Formel entspricht, scheint aber um
das Doppelte zu variiren, je nachdem er nach den fünf- oder achtzölligen
Kugeln bestimmt wird. Für von Außen gedrückte Glasrohre
hat Fairbairn die Formel: P =
(Ct 3/2)/(D . L) aufgestellt, in welcher noch L die Länge bedeutet. Seine Versuche ergeben nämlich hierüber
Folgendes:
Durchmesser.
Länge.
Wandstärke.
Bruchbelastung pro
Quadratzoll.
4,06 Zoll
13 3/4 Zoll
0,45 Zoll
180 Pfund
4,02 „
14
„
0,65 „
297 „
3,98 „
14
„
0,76 „
382 „
4 05 „
7
„
0,46 „
380 „
4,05 „
7
„
0,34 „
202 „
3 09 „
14
„
0,24 „
85 „
3,08 „
14
„
0,32 „
103 „
3,25 „
14
„
0,42 „
75 „
Diese Versuche bestätigen im Allgemeinen das bei den Blechrohren gefundene Gesetz.
(Notizblatt des Civilingenieur, 1858, Nr. 2.)
Die Armstrong-Kanone.
Zu den gewaltigsten Hülfsmitteln welche England nöthigenfalls ins Feld führen könnte,
gehört als das neueste und außerordentlichste die Armstrong-Kanone – eine Waffe von so wunderbaren
Eigenschaften, daß sie nicht unwahrscheinlicher Weise eine so große Veränderung im
Kriegswesen herbeiführen könnte, wie die Dampfmaschine in der Schifffahrt oder das
Percussionsschloß im Kleingewehr herbeigeführt hat. Die Armstrong-Kanone
gleicht in ihrem Bau einem vergrößerten Carabiner. Sie ist leichter als gewöhnliche
Feldstücke, und wiewohl länger im Rohr, doch leichter transportabel. Das Projectil
das sie wirft, ist ein 18pfündiges eisernes Geschoß, eigenthümlich eingefügt in ein
anderes Metall, wodurch die Reibung unschädlich gemacht wird. Die Kernschußweite
dieser Kanone ist 1000 Ellen (1000 engl. Ellen oder Yards = 1214
Militär-Schritte), aber so groß ist die Kraft und Geschwindigkeit die sie dem
Geschosse gibt, daß Schüsse bis auf 9000 Ellen, oder fast vier
engl. Meilen Entfernung, noch die massivste Eichenholzscheibe
durchschlagen. Eine andere Eigenthümlichkeit dieser Kanone ist die außerordentliche
Präcision ihres Feuers und die Genauigkeit womit sie durch mechanische Mittel
gerichtet werden kann. Auf 3000 Ellen (= 3642 Schritte) hat man die Figur eines
Mannes zu Pferd mit ziemlicher Gewißheit getroffen; auf 1000 Ellen (= 1214 Schritte)
traf man das 9 Zoll im Durchschnitt große Schwarze einer Scheibe. Und da die Kanone,
wie gesagt, ganz durch mechanische Mittel gerichtet wird, und nach jedem Schuß sich
wieder in die frühere Position stellt, so kann, wenn nur erst einmal die richtige
Wurfweite auf ein gegebenes Object gefunden ist, ein Hagel von Geschossen in
raschester Aufeinanderfolge darauf geschleudert werden. Es ist offenbar, daß bei
Landoperationen die Möglichkeit des Angriffs auf befestigte Punkte durch diese
furchtbare Waffe unendlich erweitert wird. Auf dem Schlachtfeld wirkt sie, auf eine
Distanz von 1000 Ellen, mit der mörderischen Genauigkeit der
Minié-Büchse, und auch zur See dürfte sie mit der Zeit Wirkungen
hervorbringen die man sich jetzt noch nicht träumen läßt. (Allgemeine Zeitung vom 4.
Februar 1859.)
Dieses Geschütz scheint ein Rohr aus Schmiedeeisen oder Gußstahl (von etwa der 6
Pfünder Kanone) mit gezogener Seele zu seyn, welches von rückwärts mit einem
eisernen, mit Bleiumhüllung versehenen 18pfündigen (engl.) Spitzgesch geladen wird.
W.
Waldsägen aus Gußstahl.
Der Vortheil der Holzhauer beim Gebrauch der neueren halbmondförmigen (Tyroler)
Waldsägen darf den gewöhnlichen geraden (Zimmermanns-) Sägen gegenüber wohl
auf 1/3, unter Umständen auf noch mehr Arbeitsgewinn angeschlagen werden. Daher
haben sich die halbmondförmigen Sägen in eigentlichen Waldgegenden schnell
verbreitet und die gewöhnlichen Sägen verdrängt. In vielen und besonders minder
holzreichen Revieren des Landes aber bedienen sich die Holzhauer theilweis noch
ihrer allen unbequemen und zeitraubenden Sägen. Es steht aber zu hoffen, da sie, wie
anderwärts, sobald sie nur einmal sich im Besitz einer einzigen halbmondförmigen
Säge befinden, der alten Art werden untreu werden.
In neuerer Zeit liefert das k. Eisenwerk Friedrichsthal bei Freudenstadt neben den
gewöhnlichen halbmondförmigen Waldsägen aus gemeinem Stahl auch solche aus Gußstahl.
Erstere kosten einzeln 4 fl., bei Abnahme von mindestens 10 Stück 3 fl. 36 kr., die
letztern 4 fl. 24 kr., beim Bezug von wenigstens 10 Stück 4 fl.
Ich ließ deren zwei von jeder Sorte kommen, um mir über ihre vergleichungsweise
Leistung Aufschluß zu verschaffen. Zugleich aber wollte ich auch über den Werth der
sogenannten Raumzähne Versuche anstellen.
Meine ersten Proben fielen sehr unbefriedigend aus, weil die dabei verwendeten
Arbeiter in der Behandlung der Waldsägen nicht geübt waren. Ich rathe daher zu
Versuchen dieser Art in Gegenden, wo kein eigentlicher Holzhauerstand besteht, wie
im hiesigen Revier, intelligente Zimmerleute zu gebrauchen, die mit Anwendung großer
Sägen vertraut sind.
Die Schwierigkeiten, auf welche man außerdem stößt, sind zahlreich. Einmal sind nur
durch Zufall zwei im Zeug ganz gleiche Sägen zu erhalten, wodurch man öfters in
Versuchung geräth, auf Rechnung der Zahnstellung zu schreiben, was Verdienst
besserer Qualität ist. Stehen einige Zähne über die geschwungene Bahn hervor, welche
die Spitzen der übrigen bilden, so hoppelt die Säge. Ist die Schränkung um etwas
weiter, als bei einer andern, so arbeitet die Säge schwerer. Sie läuft aber
unregelmäßig und daher schlecht, wenn die Schränkung an verschiedenen Stellen des
Blatts verschieden stark ist. Doch schwächt sich die Schränkung durch den Gebrauch
und wird regelmäßiger, wodurch kleinere Unterschiede beseitigt werden können.
Die Versuche am Weichholz, für welche die Zähne weiter gesetzt seyn müssen, sind vor
den Hartholzversuchen vorzunehmen. Bei nicht sehr hartem Zeug einer Säge, die für
Weichholz gerichtet ist, nimmt der Schrank so bald ab, daß die Säge nach einigen
Stunden des Gebrauchs für Hartholz taugt.
Die Raumzähne, deren beiläufig einer auf 7 gewöhnliche angenommen werden, müssen
schon bei der ersten Zurichtung der Säge von der Mitte aus bestimmt werden. An einer
bereits gerichteten Säge können sie nachträglich nur mittelst gänzlicher Umarbeitung
der Zähne angebracht werden. Denn, will man sie dadurch herstellen, daß man von den
abwechselnd nach rechts und links geschränkten Zähnen je den 7ten aufrichtet und
abkürzt, so folgen sich vor und hinter dem Raumzahn 2 nach derselben Seite gekehrte
Zähne, die in Verbindung mit dem kaum von ihrer Richtung abweichenden Raumzahn eine
Gruppe größtentheils wirkungsloser Zähne bilden.
Nach Berücksichtigung aller vorerwähnten Umstände hatte ich eine Gußstahlsäge A ohne Raumzähne, eine Gußstahlsäge B mit Raumzähnen, eine gewöhnliche Stahlsäge a ohne Raumzähne und eine solche b mit Raumzähnen.
Der Durchschnitt aus der letzten Reihe maaßgebender Versuche bei den Gußstahlsägen ergab
mit A ohne Raumzähne
bei Föhrenholz 40, bei Eiche 30,5, bei Buche 46 Doppelzüge,
mit B mit Raumzähnen
bei Föhrenholz 37, bei Eiche 27,5, bei Buche 39 Doppelzüge,
somit Mehrleistung der
Raumzahns. bei Föhrenholz 7%, bei Eiche 10%, bei Buche 15%
Doppelzüge,
im Mittel 11%.
Nun hatte sich aber bei der Herrichtung der Zähne gezeigt, daß das Blatt mit
Raumzähnen aus etwas besserem, härterm Zeug besteht, als das ohne Raumzähne. Es steht also dahin, wie
viel an den 11% Mehrleistung der Wirksamkeit der Raumzähne verbleibt. Bei den gewöhnlichen Stahlsägen ergaben sich
a ohne Raumzähne
bei Föhrenholz 34,5, bei Eiche 29,7, bei Buche 43 Doppelzüge,
b mit Raumzähnen
bei Föhrenholz 35 bei Eiche 29, bei Buche 45 Doppelzüge,
im Mittel 107,2 und 109
also Minderleistung der Raumzahnsäge durchschnittlich 1 1/2%.
Das Feilen der Zahne zeigte hier, daß die Säge ohne Raumzähne von besserem Zeug war,
als diejenige mit Raumzähnen.
Die Wirkung der beiden Gußstahlsägen zu derjenigen der gewöhnlichen Stahlsägen
verhält sich wie 110 : 108,1.
Wir dürfen aus den letzten beiden Zahlen, deren Unterschied in den Bereich der
unvermeidlichen Beobachtungsfehler fällt, folgern, daß die neuen Gußstahlsägen den
gewöhnlichen Sägen in der Wirkung nicht überlegen sind.
Man sollte freilich denken, ihr härterer Zeug sollte einen feineren Schnitt und
somit stärkeres Eingreifen ins Holz zur Folge haben. Allein dieß wird bloß bei
entsprechender Zähigkeit des Zeuges der Fall seyn, während der Augenschein beim
Feilen unserer Gußstahlsägen auf mehr Sprödigkeit der Zahnspitzen hinweist, als bei
den beiden anderen, gewöhnlichen Sägen.
Dessen ungeachtet dürften die Gußstahlsägen entschieden den Vorzug verdienen, weil sie vermöge ihres beim Feilen sehr merklichen
härtern Stoffes die Schränkung und den Schnitt nothwendig viel länger halten und
daher den Mehrpreis von 24 kr. das Stück durch vermehrte Dauerhaftigkeit weitaus
bezahlen müssen.
Was die Wirksamkeit der Raumzähne gegenüber den entsprechenden Sägblättern ohne
Raumzähne anbelangt, müssen wir, wie schon bemerkt, bei der Gußstahlsäge B mit Raumzähnen immerhin einen großen Theil der
Mehrleistung von 11% auf Rechnung des bessern Zeugs der Säge schreiben.
Bei der gewöhnlichen Stahlsäge b mit Raumzähnen ergibt
sich dagegen eine Minderwirkung von 1 1/2 %. Wir können sie jedoch kaum den
Raumzähnen zur Last legen, da hier die Raumzahnsäge als von geringerem Zeug erkannt
worden war.
Jedenfalls hat also die Wirkung der Raumzähne den Einfluß des etwas schlechtern
Sägblattmaterials nicht überwogen und bewegt sich, wenn sie überhaupt bei Waldsägen
von 15,3 Millimeter (= 5 1/3 Linie württemb.) Entfernung der Zahnspitzen vor deren
Schränkung in Betracht kommt, innerhalb des Rahmens von höchstens 10 Procenten.
Oberförster Nördlinger in Hohenheim. (Württembergisches
Wochenblatt für Land- und Forstwirthschaft, 1859, Nr. 3.)
Verbesserung in der Stabeisenfabrication, von Armitage und Lea.
W. Armitage und H. Lea, beide
auf dem Farnly Eisenwerke bei Leeds in Yorkshire, ließen sich die im vorhergehenden
Heft S. 156 besprochene Verbesserung in der Stabeisenfabrication am 7. April 1858
für England patentiren. Die Specification ihres Patents, welche jedoch ganz
allgemein gehalten ist, lautet nach dem Repertory of
Patent-Inventions, Januar 1859, S. 32:
„Unsere Erfindung besteht darin, daß wir mit dem Roheisen entweder im
Feineisenfeuer oder im Puddelofen Stahl zusammenschmelzen, wodurch wir ein
Stabeisen erzielen, welches eine viel größere Geschmeidigkeit als das nach den
gewöhnlichen Methoden dargestellte besitzt, und daher viel brauchbarer in allen
denjenigen Fällen ist, wo das Stabeisen eine große absolute und rückwirkende
Elasticität und Festigkeit besitzen muß, z.B. für Kesselblech, Radreifen,
Kolbenstangen, Spannstangen etc. Der erforderliche Stahlzusatz muß von dem
Ofenaufseher zur Zeit des Schmelzens bestimmt werden; jeder besondere Zweck, zu
welchem das Stabeisen bestimmt ist, erfordert ein verschiedenes Verhältniß von
Stahl, je nach dessen Qualität, und in den Händen eines geübten Praktikers kann
das Eisen auf jeden Grad von Hämmerbarkeit, selbst zur Geschmeidigkeit des
Kupfers gebracht werden. Als Patentrecht beansprechen wir die Verbindung von Roheisen und Stahl
mittelst Zusammenschmelzens derselben in solchen Verhältnissen wie sie für den
Zweck geeignet sind, zu welchem das erzeugte Stabeisen bestimmt ist.“
Ueber Krafft's Apparat zum
Verbrennen der Sägespäne; von A. Baschka.
Ich habe einen Verbrennungsapparat nach Krafft's
Construction (beschrieben im polytechn. Journal Bd. CXLVIII S. 137) in der beiläufig 2000 Kubikfuß fassenden
Lackirwerkstätte unserer Wagenfabrik (Firma: Schustala und
Comp.) in Nesselsdorf gebaut und leitete die Wärme zur einstweiligen
möglichsten Ausnützung direct in einen großen gußeisernen Ofen. Das zu verwendende
Brennmaterial besteht aus Hobel- und Sägespänen, kleinen Holzabfällen etc.
(wie solche in den Wagner- und Tischlerwerkstätten überall vorkommen), die
wegen Mangel an Raum unter freiem Himmel abgelagert, allen Witterungsverhältnissen
des vergangenen Herbstes und Winters ausgesetzt, daher auch mit etwas Erdstaub
vermengt und theilweise sehr durchnäßt sind. Nichtsdestoweniger geht die Verbrennung
– ist der Apparat einmal erhitzt – selbst bei dem nassen Material
ungemein rasch, vollkommen und rauchlos vor sich. Nach angestellten Versuchen sind
von dem genannten Material durch 12 Stunden in continuirlicher Verbrennung 285 Pfd.
verbraucht worden, und es wurde hierdurch vollkommen gut geheizt.
Wenn man 1 Kubikfuß halbtrockene Holzmasse (Rothbuchenholz) = 50 Pfd. annimmt, so
entspricht das obige verbrannte Quantum 5,7 Kubikfuß, und es wurde demnach während
dieser 12 Stunden beiläufig 1/9 österr. Klafter 30'' Scheitholzes (zu 54 Kubikfuß
Holzmasse gerechnet) verbraucht – ein ohne Zweifel gewiß ganz ausgezeichnetes
Resultat im Hinblick auf das fast werthlose Material und die jedenfalls noch nicht
vollkommene Ausnutzung der erzeugten mehr als nöthig durch den Schornstein
abgegangenen Wärme.
Ein eben so günstiges Resultat erzielte ich bei einem zweiten
Verbrennungsapparat, wodurch eine andere Localität beheizt wird.
(Zeitschrift des österreichischen Ingenieurvereins, 1858, Heft 4, S. 84.)
Conserviren der Gerberhaare.
Um Gerberhaare vortheilhaft verwerthen zu können, ist es von Wichtigkeit, dieselben
bis zur Ablieferungszeit aufzubewahren, d.h. vor Fäulniß und Verlust zu schützen. Zu
dem Zwecke haben vergleichende Versuche der Aufbewahrung 1) in einer steinernen
Grube im Freien, 2) in einer steinernen Grube unter Dach, 3) auf einem freien Platze
ohne Bedachung und 4) auf einem freien Platze unter einem Schoppen stattgefunden.
Die Nachmessung der Haare nach Verlauf von 6 Monaten ergab den geringsten Verlust
bei Nr. 1, den größten bei Nr. 4. Ein Chemiker rieth, um den Verlust noch
unbedeutender zu machen, die Haare von Zeit zu Zeit mit Salzwasser, wozu auch ausgebrauchte Salzlake verwendet werden kann, zu
begießen, welches Verfahren dem Verfaulen der Haare entschieden hindernd in den Weg
tritt. (Breslauer Gewerbeblatt Nr. 122)