Titel: | Ueber die Befestigung der Siederohre in den Rohrwänden. |
Autor: | Pechan |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 129 |
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Ueber die Befestigung der Siederohre in den
Rohrwänden.
Mit Abbildungen auf Tafel
10.
Shock, über Befestigung der Siederohre in den
Rohrwänden.
Mit Rücksicht auf die ausgedehnte Anwendung von Siederohren und die grosse Zahl der
Fälle, in welchen die Siederohre zur Absteifung der flachen Rohrwände dienen,
zwischen welchen sie sich befinden, ist es einigermassen sonderbar, dass bisher nur
so wenige Versuche gemacht wurden, die Haltbarkeit der Befestigung der Siederohre in
den Rohrwänden zu ermitteln, beziehungsweise die verschiedenen Arten der Befestigung
in dieser Hinsicht zu vergleichen. So weit als wir davon unterrichtet sind, wurde
dieser Gegenstand bisher noch nicht systematisch erforscht, weshalb die Resultate
einiger in dieser Richtung in der Schiffswerfte in Washington im Januar 1877
angestellten Versuche besonderes Interesse erregen dürften. Diese Versuche wurden
vom Chef-Ingenieur W. H. Shock geleitet und im Engineering, 1877 Bd. 24 S. 199 und 335 veröffentlicht.
In nachstehendem Berichte sind die englischen Daten auf metrisches Mass und Gewicht
umgewandelt und die für den Vergleich werthvollen Angaben der Spannung auf 1qmm des Rohrquerschnittes besonders
ausgerechnet.
Es wurden 48 Versuche mit Messingrohren und 18 Versuche
mit Eisenrohren vorgenommen, deren Resultate in der
Tabelle I bezieh. II eingetragen sind. Die Messingrohre waren, wie
aus Tab. I ersichtlich ist, in einzelnen Fällen
mit Dudgeon's bekanntem Rohrdichtapparat (Fig. 1 und 2 Taf. 10), in
andern Fällen mit Prosser's Apparat (Fig. 3 und 4) gedichtet, welch
letzterer aus entsprechend profilirten Segmenten besteht, die durch einen conischen
Dorn aus einander getrieben werden und dadurch einen dichten Anschluss des Rohres an
die Rohrwand bewerkstelligen, dass sie das Rohr innerhalb und ausserhalb der
Rohrwand etwas erweitern. Endlich wurden noch in einigen Fällen Muttern auf die mit
Gewinde versehenen, über die Rohwände vorstehenden Anden der Rohre aufgeschraubt. In
vielen Fällen wurden überdies Einsatzhülsen in den Rohrenden angebracht, wie aus den
bezüglichen Skizzen in Fig. 7 Taf. 10 ersichtlich
ist. Die Eisenrohre (vgl. Tab. II) waren
durchwegs mit Dudgeon's Apparat gedichtet. Einige davon waren mit eisernen
Einsatzhülsen versehen, wie aus den betreffenden Skizzen in Fig. 8 Taf. 10 zu
entnehmen ist. Jedes dem Versuche unterzogene Rohr wurde mit seinen Enden in
viereckigen Platten befestigt, welche Theile der Rohrwände vorstellten, und in
diesen Platten auf Zug beansprucht, wie in Fig. 5 und 6 zu sehen ist. Die
zweitheiligen, innen an den viereckigen Platten anliegenden Querstücke, die den Zug
auf die Platten übertrugen, wurden durch concav ausgedrehte Ringe zusammengehalten,
welche den auf den Bügelenden aufgeschraubten
Tabelle 1. Messingrohre. (Die mit *
versehenen Rohre waren umgebörtelt.)
Nr. des Versuches
AeussererDurchmesser
Fläche desRohrquerschnittes
Durchmesser nachdem Versuche
Dicke derRohrwand
Art derBefestigung
Material derEinsatzhülsen von3mm,2 Dicke,32mm Länge
Temperaturgrade
Totale Spannung
Spannung auf 1qmmdesRohrquerschnittes
mm
qmm
mm
mm
k
k
1
63,5
580
61,5
19
Prosser
Eisen
25,5
12720
21,9
2
„
„
61,2
„
„
„
„
13700
23,6
3*
„
„
59,7
„
Dudgeon
„
26
14850
25,6
4*
„
„
59,4
„
„
„
„
16330
28,2
5*
„
„
63,5
12,7
„
Ohne
21
9590
16,5
6
„
„
62,0
„
Prosser
„
21,5
5440
9,4
7
„
„
„
„
Eisen
„
12610
21,7
8*
„
„
57,2
„
Dudgeon
„
„
20860
36,0
9*
„
„
58,7
9,5
„
„
22
17830
30,7
10*
„
„
62,0
„
„
„
„
16330
28,2
11
„
„
63,5
„
Prosser
„
„
11480
19,8
12
„
„
„
„
„
„
„
11970
20,6
13
„
„
„
19
Mutter 19mm hoch
Ohne
25,5
13810
23,8
14
„
„
„
„
„
„
„
12250
21,1
15
„
„
„
„
„
Eisen
„
18210
31,4
16
„
„
„
„
„
„
„
17510
30,2
17
66
858
66
„
„
Ohne
„
9980
11,6
18
„
„
„
„
„
„
„
9710
11,3
19
„
„
„
„
„
Eisen
„
17850
20,8
20
„
„
61
„
„
„
„
18890
22,0
21
63,5
580
63,5
„
Dudgeon
Ohne
18,5
3470
6,0
22
„
„
„
„
„
„
„
2650
4,5
23
„
„
„
„
„
Eisen
18
6560
11,3
24
„
„
„
„
„
„
„
6280
10,8
25
„
„
„
„
„
Ohne
–
3760
6,5
26
„
„
„
„
„
„
–
3700
6,3
27
„
„
„
„
„
Eisen
–
6460
11,1
28
„
„
„
„
„
„
–
6600
11,4
29
„
„
„
„
Prosser
Ohne
24
6550
11,3
30
„
„
„
„
„
„
„
6800
11,7
31*
„
„
„
„
Dudgeon
„
„
7740
13,3
32*
„
„
„
„
„
„
„
9900
17,1
33*
„
„
„
„
„
Messing
„
14630
25,2
34*
„
„
„
„
„
„
„
14240
24,5
35
„
„
„
„
Prosser
„
„
10320
17,8
36
„
„
„
„
„
„
„
10410
17,9
37
„
„
„
12,7
„
„
21
7850
13,5
38
„
„
„
„
„
„
„
7890
13,6
39*
„
„
„
„
Dudgeon
„
„
11250
19,4
40*
„
„
„
„
„
„
„
10700
18,4
41
„
„
„
9,5
Prosser
Ohne
24
4450
7,6
42
„
„
„
„
„
„
„
4920
8,5
43*
„
„
„
„
Dudgeon
„
„
10840
18,7
44*
„
„
„
„
„
„
„
10090
17,4
45*
„
„
„
„
„
Messing
„
13520
23,3
46*
„
„
„
„
„
„
„
12500
21,5
47
„
„
„
„
Prosser
„
„
6920
11,9
48
„
„
„
„
„
„
„
9190
15,8
Muttern als Unterlagscheiben dienten. Diese Art der Verbindung
der beiden Theile der Querstücke ist sehr einfach und zweckmässig.
Es wurden zwei Sorten von Messingrohren in Untersuchung
gezogen, nämlich solche mit 63mm,5 und solche mit
66mm äusserem Durchmesser, wovon letztere eine
etwas grössere Wandstärke besassen als erstere. Der Querschnitt der 63mm,5-Rohre betrug 580qmm, jener der 66mm-Rohre 858qmm. Die Dicke der Rohrwände wurde, wie aus Tab. I ersichtlich ist, verschieden ausgeführt und
betrug im Minimum 9mm,5, im Maximum 19mm. In Fig. 7 sind die
verschiedenen Arten der Befestigung der Rohre in den Rohrwänden sowohl, als die aus
den Rohrwänden herausgerissenen Rohre, wie sie die Versuche ergaben, skizzirt.
Nach den Versuchsergebnissen waren die Rohre 1 und 2 mit eisernen
Einsatzhülsen versehen und mit Prosser's Apparat gedichtet. Bei einer totalen
Spannung von 12720 bezieh. 13700k zogen sich
dieselben aus der Rohrwand heraus; die dabei erreichte Spannung auf 1qmm betrug 21,9 bezieh. 23k,6, also im Mittel 22k,7. Die Rohre 2 und 3 waren ebenfalls mit eisernen Einsatzhülsen
versehen, aber mit Dudgeon's Apparat gedichtet und umgebörtelt. Die erreichte totale
Spannung betrug 14 850 bezieh. 16 330k, also die
Spannung auf 1qmm 25,6 bezieh. 28k,2, daher im Mittel 26k,9. Die Rohre zogen sich dabei gleichfalls aus
der Rohrwand, wobei der umgebörtelte Rand theilweise abriss. In diesen vier Fällen
waren die Rohrwände 19mm dick; der äussere
Durchmesser der Rohre, welcher vor dem Versuche 63mm,5 betrug, verringerte sich dabei auf 61,5 bis 59mm,4. Die Rohre 5 und 6 waren in 12mm,7 starken Rohrwänden befestigt und ersteres
umgebörtelt und durch Dudgeon's, letzteres durch Prosser's Apparat gedichtet. Die
erreichte totale Spannung betrug nur 9590 und 5440k, also die Spannung auf 1qmm nur 16,5
und 9k,4, woraus hervorgeht, dass die
Hinweglassung der Einsatzhülsen die Haltbarkeit der Verbindung ganz bedeutend
herabmindert. Der Vergleich der Versuche 5 und 6 zeigt überdies, dass die theilweise
Umbörtelung, welche mit Prosser's Apparat erzielt wird, bei weitem nicht jene
Festigkeit der Verbindung erreicht, wie Dudgeon's Dichtung mit gleichzeitiger
Umbörtelung. Beim Rohre 5 riss der umgebörtelte Rand vollständig ab; 6 wurde einfach
aus der Rohrwand herausgezogen. Das Rohr 7 war in derselben Weise befestigt wie 1
und 2 und Rohr 8 wie 3 und 4, nur betrug hier die Dicke der Rohrwand 12mm,7 während sie 19mm bei Versuch 1 bis 4 besass. Prosser's Dichtung weist dabei keinen
wesentlichen Unterschied auf, während Dudgeon's Befestigung mit Umbörtelung in der
schwächern Rohrwand eine bedeutend grössere Haltbarkeit ergibt als in der stärkern
Rohrwand. Die bei Rohr 8 erhaltene Spannung ist so bedeutend, dass sie vielleicht
kaum mit Sicherheit blos der Befestigungsart zuzuschreiben ist. Trotzdem zeigen auch
die folgenden Versuche 9 und 10 mit Rohren, die in gleicher Weise wie 8, jedoch in
Rohrwänden von nur 9mm,5 Dicke, befestigt wurden,
dass die Haltbarkeit dieser Befestigungsart durch Verminderung der Dicke der
Rohrwände innerhalb der in der Praxis gebräuchlichen Grenzen nicht beeinflusst wird.
Dagegen zeigen die versuche 11 und 12 mit Prosser's Apparat in 9mm,5 dicken Rohrwänden abermals eine Verringerung
der Haltbarkeit im Vergleiche mit 1, 2 und 7, in welchen die Befestigung der Rohre
in gleicher Weise jedoch in dickeren Rohrwänden ausgeführt war.
Die folgenden Versuche 13 bis 20 beweisen, dass der Werth der
ausserhalb der Rohrwände auf die Messingrohre aufgeschraubten Muttern gewöhnten zu
hoch angeschlagen wird. Die Rohre 13 und 14 weisen keine höheren Spannungen auf als
1 bis 4, wobei dieselben Rohre in gewöhnlicher Weise 'aufgetrieben und mit
Einsatzhülsen versehen untersucht wurden. Die Anwendung eiserner Einsatzhülsen wie
bei 15 und 16 erhöhte die Haltbarkeit der Verbindung wesentlich und verhinderte,
dass die Rohre einfach durch die Mutter hindurchgezogen wurden. Dennoch aber
erreichte die Zugspannung auch in diesen Fällen nicht jene Höhe, welche Rohr 8 aufweist. Ein einigermassen
sonderbares Resultat ergaben die Versuche 17 und 18, indem die hier angewendeten
dickeren Rohre eine geringere Zugspannung aushielten als die dünneren Rohre 13 und
14, welche in gleicher Art befestigt waren. Da sich die stärkeren Rohre ebenfalls
durch die Muttern hindurchzogen, wie die schwächeren, so wäre mindestens zu erwarten
gewesen, dass beide Fälle die gleiche Zugspannung erreichen Hessen, vorausgesetzt,
dass die Muttern in beiden Fällen gleich gut auf das Rohrgewinde passten. Auch in
den Fällen 19 und 20, in welchen die stärkeren Rohre mit eisernen Einsatzhülsen
versehen waren, zogen sich die Rohre durch die Muttern hindurch, anstatt wie in 15
und 16 abzureissen, und obwohl hier die totale Spannung etwas höher ausgefallen, so
ist doch die Spannung auf 1qmm des
Rohrquerschnittes bedeutend niedriger geblieben.
Die Versuche 21 und 22 wurden mit Rohren vorgenommen, welche mit
Dudgeon's Dichtapparat in gewöhnlicher Weise aufgetrieben, jedoch nicht umgebörtelt
waren. Die hierbei erreichte Zugspannung ist natürlich viel geringer als vorher;
dennoch ist sie selbst in diesem besonders ungünstigen Falle noch überreichlich
gross genug, jede durch den Dampfdruck auf einer dem Siederohre entsprechenden
Fläche der Rohrwand erzeugte Spannung auszuhalten, wie ein Beispiel zeigen wird.
Gesetzt, es wären die Löcher in der Rohrwand 25mm,5 von einander entfernt, also die Achsen der Rohre von 63mm,5 Durchmesser 89mm oder rund 9cm von einander entfernt,
so würde jedes Rohr auf eine Fläche von 9 × 9 = 81qc weniger der Fläche des ganzen Rohrquerschnittes (d. i. 31qc,7), also auf 49qc,3 als Stellbolzen wirken müssen. Um nun durch den Dampfdruck auf diese
Fläche die Spannung von 2650k (Versuch 22) zu
erreichen, müsste die Dampfspannung 2650 : 49,3 = 53k,7 auf 1qc, also 53at,7 betragen.
Die nächsten zwei Versuche 23 und 24 zeigen, dass Einsatzhülsen in
den gleichfalls nicht umgebörtelten Rohren die Festigkeit der Verbindung mehr als
verdoppeln. Diese zwei Versuche können mit 3 und 4 verglichen werden, in welchen,
ausgenommen die Umbörtelung, dieselben Verhältnisse obwalten. Dieser Vergleich
zeigt, wie sehr die Umbörtelung die Festigkeit der Verbindung erhöht. Besonders
interessant ist das Ergebniss des Vergleiches der Versuche 3, 4, 21, 22, 23 und 24.
Danach ergibt sich für die Festigkeit der drei verschiedenen Befestigungsarten:
a) Rohre aufgetrieben, mit Einsatzhülsen versehen, und
umgebörtelt;
b) Rohre aufgetrieben und mit Einsatzhülsen versehen,
aber nicht umgebörtelt und
c) Rohre blos aufgetrieben,
das Verhältniss nahezu gleich a : b : c = 5 : 2 :
1.
Bei den Versuchen 25 bis 28 wurden die Rohre in schwach conische
Bohrungen der Rohrwände mit Dudgeon's Dichtapparat eingerollt; dieselben können mit
den vorhergehenden Versuchen 21 bis 24 verglichen werden, und ergibt sich daraus bei
25 und 26 gegen 21 und 22, dass die Conicität der Bohrung in der Rohrwand die
Festigkeit der Verbindung entschieden vergrössert, während bei 27 und 28 ziemlich
dasselbe Resultat erzielt wurde wie bei 23 und 24. Wie aus den betreffenden Skizzen
in Fig. 7
ersichtlich ist, wurden in diesen Fällen die Rohre einfach aus der Rohrwand
herausgezogen, ohne zu reissen.
Der Vergleich der Versuche 29 und 30 mit 6 zeigt, dass bei der
Befestigung der Rohre nach Prosser die Zunahme der
Dicke der Rohrwand die Festigkeit der Verbindung erhöht. Andererseits scheint nach
den Versuchen 31 und 32 im Vergleiche mit 5 die Zunahme der Dicke bei Dudgeon's
Dichtung keinen besonderen Einfluss auf die Festigkeit der Verbindung zu üben. Wie
die Skizzen 31 und 32 zeigen, riss auch hier der umgebörtelte Rand ab wie bei 5.
In den Fällen 33 bis 40 waren die Rohre mit Messing-Einsatzhülsen
versehen und die Rohrwände in den vier ersten Fällen 19mm, in den letzteren aber nur 12mm,7
dick. Die Versuche 33 und 34 unterscheiden sich von 3 und 4 nur durch das Material,
der Einsatzhülsen. Es ergibt sich aus dem Vergleiche der ausgehaltenen Spannungen, dass
Messing-Einsatzhülsen die Festigkeit der Verbindung weniger erhöhen als eiserne.
Auch in diesen Fällen riss die Umbörtelung ab, wie aus den Skizzen 33 und 34 zu
ersehen ist. Nr. 35 und 36 zeigen gegenüber 1 und 2 ebenfalls eine verminderte
Festigkeit der Verbindung bei Verwendung von Messing-Einsatzhülsen und Prosser's
Dichtung. 37 und 38 lassen sich mit 35 und 36 vergleichen und zeigen, dass bei
Prosser's Dichtung wie bei den Versuchen 1, 2, 7, 11 und 12 mit eisernen
Einsatzhülsen auch bei Messing-Einsatzhülsen aus einer Verminderung der Dicke der
Rohr wand eine bedeutend verkleinerte Festigkeit der Verbindung folgt. 39 und 40
zeigen vergleichsweise mit 33 und 34 eine ähnliche Abnahme der Festigkeit durch
verringerte Dicke der Rohrwand bei Dudgeon's Dichtung, also bei Anwendung von
Messing-Einsatzhülsen ein anderes Resultat, als es die Versuche 3, 4, 8, 9 und 10
für eiserne Einsatzhülsen ergaben.
Die letzten Versuche 41 bis 48 zeigen endlich den Einfluss der
verminderten Dicke der Rohrwand auf die Festigkeit der Verbindung für Prosser's und
Dudgeon's Dichtung ohne und mit Messing-Einsatzhülsen. Der Vergleich von 6, 29, 30,
41 und 42, wonach im Mittel bei Prosser's Dichtung ohne Einsatzhülsen die Spannung
auf 1qmm bei 19, 12,7 und 9mm,5 Dicke der Rohrwand der Reihe nach 11,5, 9,4
und 8k,0 betrug, beweist deutlich die Abnahme der
Festigkeit mit der Verminderung der Rohrwanddicke bei dieser Befestigungsart. Das
gerade Gegentheil ergibt sich aus dem Vergleiche von 5, 31, 32, 43 und 44 für
Dudgeon's Dichtung ohne Einsatzhülsen, indem die Spannungen auf 1qmm bei 19, 12,7 und 9mm,5 Dicke der Rohrwand der Reihe nach im Mittel 15,2, 16,5 und 18k betragen. Für Dudgeon's Dichtung mit
Messing-Einsatzhülsen dagegen ergibt sich eine Verminderung der Festigkeit mit
Abnahme der Rohrwanddicke, wie der Vergleich der Versuche 39, 40, 45 und 46 zeigt,
welcher für 12,7 und 9mm,5 Wand dicke 18,9 und
22k,4, dagegen bei 19mm Dicke 24k,8
Spannung auf 1qmm ergibt. Prosser's Dichtung mit
Messing-Einsatzhülse aber zeigt in Bezug auf die Dicke der Rohrwand nahezu dasselbe
Verhalten wie ohne Einsatzhülsen, indem auch hier wieder die Spannung mit der Rohr
wanddicke abnimmt und nur im letzten Falle ganz wenig steigt. Es ergibt sich nämlich
hierfür aus den Versuchen 35, 36, 37, 38, 47 und 48 für die Wandstärke 19, 12,7 und
9mm,5 der Reihe nach die Spannung auf 1qmm, mit 17,8, 13,5 und 13k,8 Bei Anwendung von Messing-Einsatzhülsen zeigt
sich demnach sowohl für Dudgeon's als für Prosser's Dichtung dasselbe Gesetz der
Abnahme der Festigkeit der Verbindung mit der Verminderung der Rohrwanddicke.
Aus diesen Ergebnissen des Vergleiches der Versuche mit Messingröhren lassen sich folgende allgemeine Schlüsse ziehen:
1) Die mit Dudgeon's Rohrdichtapparat aufgetriebenen und
umgebörtelten Rohre besitzen eine viel grössere Widerstandsfähigkeit gegen Zug als
die mit Prosser's Apparat gedichteten, besonders bei
dünnen Rohrwänden.
2) Sind die Rohre nicht umgebörtelt, so ist Dudgeon's
Dichtung weniger fest als Prosser's.
3) Bei beiden Befestigungsarten wird die Widerstandsfähigkeit gegen Zug durch die
Anwendung von Einsatzhülsen vergrössert.
4) Im Ganzen ist der Einfluss der Einsatzhülsen bei Dudgeon's Dichtung verhältnissmässig grösser bei dicken Rohrwänden als bei
dünnen, während er bei Prosser's Dichtung nahezu
unabhängig ist von der Rohrwanddicke.
5) Eiserne Einsatzhülsen erhöhen die Widerstandsfähigkeit mehr als
Messing-Einsatzhülsen.
6) Aussen auf die Rohrenden aufgeschraubte Muttern erhöhen die Widerstandsfähigkeit
nicht ohne Anwendung von Einsatzhülsen.
Es mag hier noch bemerkt sein, dass die unter 6, 13, 14, 29, 30,
41 und 42 geprüften Rohre in Uebereinstimmung mit der von der Marine der Vereinigten
Staaten von Nordamerika befolgten Praxis in der Rohrwand befestigt waren.
Die in Untersuchung gezogenen Eisenrohre hatten
sämmtlieh denselben äusseren Durchmesser von 66mm,7 am dicken Ende und 60mm,3 am dünnen
Ende. Der Querschnitt der Rohre betrug 633qmm. Die
Art der durchwegs mit Dudgeon's Rohrdichtapparat hergestellten Verbindung zwischen
Rohr und Rohrwand ist aus den mit A bezeichneten
Skizzen Fig. 8
Taf. 10 zu entnehmen, welche gleichzeitig auch die aus den Rohrwänden
herausgerissenen Rohre, wie sie die Versuche ergaben, zeigt; die erhaltenen
Zugspannungen sind in Tab. II aufgeführt. Die
obere Rohrwand, in welche das dicke Ende eingezogen wurde, war in allen Fällen aus
Eisen in der gleichen Dicke von 11mm,1
hergestellt. Die untere Rohrwand, in welche das dünne Ende eingezogen wurde, dessen
ganze Länge nur wenig grösser war als die Dicke
Tabelle II. Eisenrohre.
Nr. des Versuches
Aeusserer Durchm.des Rohres
Auesserer Durchm.am dünnen
Ende
Fläche desRohrquerschnittes
Durchmesser nachdem Versuche
Material und Dickeder
Rohrwand
Art derBefestigung
Temperaturgrade
Totale Spannungzur
Herbeiführungder Trennung
Spannung auf 1qmmdes Rohrquerschn.
oben
unten
mm
mm
qmm
mm
k
k
1
66,7
60,3
633
66,7
Eisen
11,1
Stahl
9,5
Kupferring untenRohrendenumgenietet
20
13180
20,8
2
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
9050
14,3
3
„
„
„
„
„
„
„
„
umgenietet
„
12200
19,2
4
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
11580
18,3
5
„
„
„
„
„
„
Kupfer
15,9
„
„
9190
14,5
6
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
7850
12,4
7
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
9280
14,6
8
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
11180
17,6
9
„
„
„
„
„
„
Stahl
9,5
theilw. umgenietet
„
10300
16,2
10
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
9800
15,4
11
„
„
„
65,1
„
„
„
„
Eisen-Einsatzhülse
„
13470
21,3
12
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
13450
21,2
13
„
„
„
66,7
„
„
„
„
Einfach aufgetrieben
„
5130
8,1
14
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
6710
10,6
15
„
„
„
„
„
„
„
„
Rohrwändeconisch versenkt:66,7 auf 68,3
und60,3 auf 55,6
„
4010
6,3
16
„
„
„
„
„
„
„
„
„
„
2700
4,2
17
„
„
„
65,1
„
„
„
„
Rohrwändeconisch versenkt:66,7 auf 71,5
und60,3 auf 65,1
21,5
10020
15,8
18
„
„
„
66,7
„
„
„
„
„
7960
12,5
der Rohrwand, wurde in den Fällen 5 bis 8 aus Kupfer von 15mm,9 Dicke und in allen übrigen aus Stahl von 9mm,5 Dicke hergestellt.
Bei den Versuchen 1 und 2 riss der umgenietete Rand an der obern
Rohrwand ab. Dass dies im zweiten Falle schon bei 14k,3 auf 1qmm eintrat, während im ersten
Falle die Spannung 20k,8 erreichte, mag wohl darin
seinen Grund haben, dass das Rohr 2 schon durch das Umnieten mehr oder weniger
beschädigt wurde. Diese Annahme wird durch die Resultate der folgenden Versuche 3
bis 7 bekräftigt, bei welchen gleichfalls der umgenietete Rand bei stark
abweichender Spannung auf die Flächeneinheit des Rohrquerschnittes abriss. Zu
bemerken ist dabei noch, dass bei Versuch 4 der Rand an der untern Rohrwand, bei
allen anderen Versuchen der Rand an der obern Rohrwand abriss, und es geht daraus
unzweifelhaft hervor, dass bei dieser Befestigungsart sehr viel darauf ankommt, mit
welcher Sorgfalt die Umnietung stattfindet. Bei Versuch 8 mit gleicher
Befestigungsart wurde der umgenietete Rand nicht vollständig abgerissen, sondern nur
so weit zusammengedrückt, dass er durch die Rohrwand hindurch gezogen werden konnte.
Dies war auch bei den Versuchen 9 und 10 der Fall, jedoch bei geringerer
Zugspannung.
Die Anwendung eiserner Einsatzhülsen ohne Umbörtelung erhöhte die
Festigkeit der Verbindung ganz bedeutend, wie die Versuche 11 und 12 zeigen,
gegenüber den in gleicher Weise befestigten Messingrohren (Versuche 23 und 24 Tab.
I) wurde hier mit Eisenrohren mehr als die
doppelte Zugspannung erzielt. Bei 11 wurde das untere Ende aus der Rohrwand gezogen,
bei 12 riss das Rohr an der Stelle des Ueberganges in das dünne Ende in der Nähe der
untern Rohrwand.
Bei den Versuchen 13 und 14 (Tab.
II) waren die Eisenrohre in gleicher Weise befestigt wie die Messingrohre
bei den Versuchen 21 und 22 (Tab. I). Auch hier
wurde bei den Eisenrohren eine bedeutend grössere
Zugspannung erreicht als bei den Messingrohren.
In den lezten Fällen 15 bis 18 wurden die Eisenrohre in conischen
Bohrungen der Rohrwände befestigt. Diese Art ergibt eine sehr geringe Zugspannung,
so lange die Conicität nur gering ist 5 eine stärkere Conicität erhöht aber die
Festigkeit der Verbindung bedeutend und nähert sich in dieser Beziehung den
Ergebnissen umgenieteter Rohre in cylindrischen Bohrungen. In allen vier Fällen
wurden die Rohre aus der untern Rohrwand herausgezogen.
Die ganze Reihe der Versuche mit Messingrohren und Eisenrohren lieferte sehr
schätzbares Material. Zu bemerken ist aber, dass diese Prüfungen nur mit Rohren von
kleinem Durchmesser vorgenommen wurden, und dass es
wünschenswerth wäre, auch die Ergebnisse solcher Versuche mit Rohren von 80mm und 100mm
Durchmesser zu kennen. Bei der besonderen Wichtigkeit dieses Gegenstandes dürfte
übrigens wohl zu erwarten sein, dass dazu berufene Gesellschaften demselben ihre
Aufmerksamkeit zuwenden und weitere Versuche veranstalten werden.
Pechan.