des im Vorherde angesammelten Metalles ein. Die Vorherde der Krigar-Oefen haben meistens rechteckigen Grundriss und sind mit Gusseisenplatten eingefasst; zweckmäfsiger erscheint die anderwärts schon seit Anfang der siebziger Jahre eingeführte Kreisform mit einer Rüstung aus Eisenblech. Auch die jetzt sehr gebräuchliche Bodenklappe zur bequemen Entleerung des Ofens nach dem Ausblasen wurde von Krigar in Verbindung mit dem Vorherde zuerst eingeführt. Bei allen diesen Oefen wird der Wind von dem Umfange aus in den Ofen geführt. Je gröfser der Ofendurchmesser ist, desto schwieriger gelangt bei dieser Einrichtung der Wind bis zur Mitte, und Fig. 2. desto leichter entsteht die Gefahr, dass der mittlere Teil des Ofenquerschnittes von dem Verbrennungsvorgange unberührt bleibe. Bisweilen sucht man den Nachteil dadurch abzumindern, dass man dem Oefen im Verbrennungsraume einen etwas kleineren Durchmesser giebt als darüber, aber dieser Kunstgriff kann nur in ziemlich beschränktem Mafse zur Anwendung kommen, da eine allzu starke Verengung den gleichmäfsigen Niedergang der Schmelzsäule schädigen und die Leistungsfähigkeit des Ofens schmälern würde. Erfolgreicher ist ein von dem Amerikaner West angewendetes Mittel, nämlich die Zuführung eines Teiles des Windes von der Mitte des Ofenquerschnitts aus. In Fig 2 ist ein Ofen mit dieser Einrichtung abgebildet 1). Der am Umfange des Ofens eintretende Wind wird in der gewöhnlichen und aus der Abbildung erkennbaren Weise durch mehrere Oeffnungen von einem rings herum laufenden Verteilungskanale aus zugeführt. Der abgebildete Ofen hat sechs solche Oeffnungen (Windformen) von je 406 mm Breite und 76 mm Höhe. Für die Windzuführung von innen dient das Mundstück a, welches auf dem senkrechten, durch die Bodenklappe hindurchgehenden Zuleitungsrohre befestigt ist. Das Mundstück hat 20 mm Wandstärke und ist zum Schutze gegen Zerstörung durch glühende Kohlen und geschmolzenes Gusseisen mit einer dicken Lage feuerfester Masse umkleidet. Zur Befestigung dieser Bekleidung ist es mit acht aufgegossenen Längsrippen versehen, um welche schmiedeiserne Ringe von 12 mm Stärke gelegt sind. Die obere Weite des Mundstückes beträgt 200 mm, die untere 250 mm. In einem Abstande von 63 mm oberhalb der Oeffnung dieses Mundstückes befindet sich die pilzförmige Haube b, die von drei bis vier 30 mm starken Eisenstäben getragen wird. Ihr Durchmesser ist 100 mm gröfser als der des Mundstückes; sie ist 30 mm dick und mit aufgegossenen Rippen von 50 mm Höhe versehen, welche ebenfalls, wie die des Mundstücks a, zur Anbringung einer Bekleidung aus feuerfester Masse dienen. Die Stäbe zum Tragen der Haube dagegen bedürfen keiner Bekleidung, da sie mit den glühenden Körpern nicht in Berührung kommen und durch den Wind unausgesetzt gekühlt werden. In dem unteren Teile des Windzuleitungsrohres ist eine Oeffnung mit Verschlussdeckel angebracht, die zum Entfernen von hineingefallener Schlacke oder vor Eisenteilchen bestimmt ist. Die naheliegende Befürchtung, dass die während des Schmelzens unzugängliche Vorrichtung für die Windzuführung von der Mitte aus häufigen Beschädigungen ausgesetzt sei, 1) nach Th. D, West: Metallury of cast iron, Cleveland 1897, S. 195. deutscher Ingenieure. wird den vorliegenden Berichten zufolge durch die Erfahrung widerlegt. Seit 1893 sind derartige Oefen im Betriebe; der Erfinder versichert, dass er mit geringerem Brennstoffaufwande als früher schmelze und mit keinerlei Betriebstörungen zu kämpfen gehabt habe. Die Einrichtung verdient immerhin da Beachtung, wo man den Oefen grofse Durchmesser geben inuss. Der abgebildete Ofen hat keinen Vorherd und ist deshalb, wie alle derartigen Oefen, mit Abstichöffnung im Umfange versehen (in der Abbildung nicht sichtbar). Die Anbringung eines Vorherdes würde keinesfalls Schwierigkeiten bereiten. Da die Anwendung hoch gespannten Windes für den Kupolofenbetrieb nicht erforderlich ist und aus den oben besprochenen Gründen nicht einmal zweckmäfsig sein würde, hat der schon im Jahre 1865 durch den Engländer Woodward zur Ausführung gebrachte Gedanke, den Luftwechsel im Ofen durch Absaugen der Gase mit Hülfe eines Dampfstrahles statt durch ein Gebläse bewirken zu lassen, unleugbar etwas Verlockendes. Woodwards Versuche lieferten jedoch keinen befriedigenden Erfolg, weil er die Einströmöffnungen für die Luft zu knapp bemessen hatte. Ein verbesserter Saugkupo}ofen wurde in den achtziger Jahren durch F. A. Herbertz in Köln a./Rh. gebaut und ist unter der Benennung Herbertz Ofen noch heute in manchen Giefsereien in Benutzung. Die Luft tritt bei diesem Ofen durch einen rings um den Schacht herumlaufenden Schlitz ein, dessen Weite verstellbar ist, sodass man durch den Versuch den geeignetsten Einströmquerschnitt ausmitteln kann1). Der Ofen liefert bei verhältnismäfsig niedrigem Brennstoffverbrauche flüssiges, auch zum Giefsen feiner Gegenstände (Ofenplatten und dergleichen) gut brauchbares Eisen; aber der Dampfverbrauch ist höher als bei Benutzung eines Gebläses und die Menge des in bestimmter Zeit schmelzenden Eisens beschränkt. Letzterer Umstand findet seine Erklärung in dem Umstande, dass die mit geringer Geschwindigkeit eintretende Luft nicht bis zur Öfenmitte vorzudringen vermag, sondern vorwiegend an der Ofenwand emporsteigt, wo sie die geringsten Widerstände findet. Daher enthalten die aus der Gicht entweichenden Gase auch häufig, vielleicht stets, unverzehrten Sauerstoff; Luft wird demnach angesaugt, und zum Ansaugen wird Dampf verbraucht, ohne dass die Luft ausgenutzt wird2). Eine Erweiterung des Ofendurchmessers bleibt aus diesem Grunde nutzlos für die Erzeugungsfähigkeit des Ofens. Bisweilen hat man zur Abminderung des Uebelstandes dem Ofen rechteckigen Querschnitt gegeben. Ein solcher Öfen in Lauchhammer hat 1100 × 650 mm Querschnitt, und die Gase werden durch zwei an den schmalen Seiten anschliefsende Röhren mit Dampfstrahl abgesaugt. Der Erfolg ist jedoch auch hier beschränkt; der Ofen schmelzt in der Stunde etwa 1500 bis 1800 kg Roheisen, also nur ungefähr ein Fünftel von der Menge, welche ein guter Gebläsekupolofen von gleichem Querschnitt zu schmelzen vermag. In Eisengiefsereien aber, WO die Verhältnisse ein rasches Schmelzen unthunlich erscheinen lassen, ist man mit den Leistungen des HerbertzOfens wohl zufrieden. Als Gebläse für die Kupolöfen benutzte man in den ersten Jahrzehnten, so lange man die Kupolöfen nach denselben Grundsätzen wie die Hochöfen einrichtete, vornehmlich Cylindergebläse. Wo Hochöfen neben den Kupolöfen vorhanden waren, zweigte man nicht selten von der Hochofenwindleitung eine mit Drosselklappe versehene Leitung nach den Kupolöfen hin ab. Nachdem man jedoch erkannt hatte, dass jene hohe, für den Hochofenbetrieb unerlässliche Windspannung beim Kupolofenbetriebe eher schädlich als nützlich sei, traten die weit billigeren, zur Lieferung grofser Windmengen von geringer Spannung besonders gut befähigten Zentrifugalgebläse (Ventilatoren) in Wirkung, und seit Ende 1) Abbildung in Stahl und Eisen 1886 S. 399, sowie in den neueren Werken über Eisengiefserei und Eisenhüttenkunde. 2) Beckert fand in den Gasen 6,7 und 8,2 pCt Raumteile unverzehrten Sauerstoff (Stahl und Eisen 1886 S. 557; Z. 1886 S. 676). Der in dem entstandenen Kohlenoxyd und Kohlendioxyd enthaltene Sauerstoff betrug in beiden Fällen etwa das Anderthalbfache des unverzehrten Sauerstoffes, es waren demnach etwa 66 pCt mehr Luft angesaugt als verbraucht. XXXXIII. Nr April 1899 der sechziger Jahre wurden diese mehr und mehr durch die Kapselgebläse verdrängt, welche vor ihnen den Vorzug besitzen, dass sie geringerer Geschwindigkeit bedürfen und doch höhere Windspannungen zu erzeugen fähig sind 1). Auch ihre Nutzwirkung ist bei zweckmäfsiger Einrichtung günstiger. Die ältesten dieser Kapselgebläse, nach ihrem Erfinder Roots-Gebläse genannt, wurden mehrere Jahrzehnte hindurch in ziemlich grofser Zahl auch in deutschen Giefsereien für den Kupolofenbetrieb benutzt, aber sie hatten den Nachteil, dass die Dichtungsflächen zwischen den beiden sich in entgegengesetzter Richtung drehenden Flächen schwierig dicht zu halten waren. Entweder entstanden erhebliche Windverluste, oder die Reibung wuchs in einem Mafse, dass die Nutzwirkung des Gebläses dadurch geschädigt wurde. Durch zweckmäfsige Aenderung der Flügelform hat man diesem Nachteile Rechnung getragen, und diese verbesserten Kapselgebläse sind es vornehmlich gewesen, welche die Zentrifugalgebläse in den letzten Jahren beinahe vollständig in den gröfseren Giefsereien verdrängt haben. In Deutschland kommen besonders häufig zwei Formen dieser verbesserten Kapselgebläse zur Verwendung: das Jäger-Gebläse (von der Firma C. H. Jäger & Co. in Leipzig-Plagwitz) gebaut und ein von der Firma Krigar & Ihfsen in Hannover gebautes Schraubengebläse (wegen der schraubenartigen Form der Abwicklungsflächen so genannt)). Die Formmaterialien und ihre Aufbereitung. Wie Ludwig Beck in seiner Geschichte des Eisens erzählt3), wurde die Kastenformerei in nassem Sande erst im Anfange des vorigen Jahrhunderts durch Abraham Darby eingeführt. Bis dahin hatte man sich in der Eisengiefserei des Lehms oder auch der Masse für die Herstellung der Gussformen bedient. Die Sandformerei aber ist billiger, und deshalb ist sie seit jener Zeit immer häufiger zur Anwendung gekommen. Grofse Fortschritte hat sie auch im neunzehnten Jahrhundert gemacht. Zahlreiche Gegenstände, die man früher nur in getrockneten Formen anfertigte, werden jetzt tadellos in nassem Sande gegossen, und neben den Modellen finden auch in der Sandformerei vielfach Schablonen für die Herstellung der Gussformen Verwendung, während man sich bis vor etwa 20 Jahren für die Schablonenformerei fast ausnahmslos des Lehmes bediente. Besondere Sorgfalt in der Auswahl, der Aufbereitung und dem Mischen der verschiedenen Formsande sowohl unter einander wie mit dem häufig unentbehrlichen Steinkohlenpulver ist indes erforderlich, wenn der Formsand auch für jene ausgedehntere Verwendung tauglich sein soll. Um die Mitte des neunzehnten Jahrhunderts geschahen die meisten, die Aufbereitung und das Mischen der Formmaterialien bezweckenden Arbeiten von Hand. Nur für die erste Zerkleinerung bediente man sich wohl eines Pochwerkes, eines Kollerganges oder auch einer umlaufenden Trommel mit Kugeln oder Walzen (Sand- und Kohlenmühle), wie sie heute noch in fast allen Eisengiefsereien zu finden ist; in kleinen Giefsereien diente jedoch auch hierfür nicht selten ein gewöhnlicher gusseiserner Mörser. Die Formsande mischte man unter einander und mit Steinkohle durch Umschaufeln, den Lehm mit Pferdedünger durch Schlagen mit Holzstäben oder durch Treten. Durch Einführung von Maschinen auch für die zuletzt genannten Zwecke ersparte man nicht nur Arbeitslöhne, vornehmlich im Grossbetriebe, sondern erzielte auch hinsichtlich der Beschaffenheit des fertig aufbereiteten Formmaterials ein günstigeres Ergebnis. Zum Mischen der Formsande eignen sich besonders gut Schleudermühlen, aus kreisrunden, mit Stahlstiften besetzten Platten gebildet, die mit grofser Geschwindigkeit umlaufen, sodass der eingeschüttete Sand zwischen den Stiften 1) Bei den Zentrifugalgebläsen ist die Windspannung bekanntlich nur von der Umfangsgeschwindigkeit der Flügel, nicht von der Gröfse des Ausflussquerschnittes abhängig; bei den Kapselgebläsen hängt sie, wie bei Cylindergebläsen, sowohl von der Bewegungsgeschwindigkeit · der Flügel (Kolben) als der Gröfse des Ausflussquerschnittes ab. 2) Abbildungen der inneren Einrichtung beider Gebläseformen finden sich in Stahl und Eisen 1898 S. 70, 3) Ludwig Beck: Die Geschichte des Eisens, Band 3 S. 163. hindurch seinen Weg nehmen muss. Man hat solche Schleudermühlen mit nur einer, in wagerechter Lage auf dem Kopfe einer senkrecht stehenden Welle befestigten Stiftenplatte, auf welcher der in der Mitte aufgeschüttete Sand vermöge der Fliehkraft nach aufsen getrieben wird, um schliefslich über den Rand hinweg abzufallen'); und solche mit zwei senkrecht und parallel einander gegenüber angeordneten, aber in entgegengesetzter Richtung umlaufenden Stiftenplatten, zwischen welchen der Sand von oben her durchfällt 2). Die erstere Anordnung ist einfacher, die zweite ermöglicht voraussichtlich eine kräftigere Durcharbeitung; welche den Vorzug verdient, wird zumteil von der Beschaffenheit der der Beschaffenheit der zu mischenden Körper abhängen. Beide Arten von Schleudermühlen bewirken sehr innige Mischung der aufgeschütteten Bestandteile, und dieser Umstand erhält besondere Wichtigkeit bei dem Mischen des Sandes mit Kohle, da der Zweck des Steinkohlenzusatzes, die Verhütung des Anbrennens des Sandes an das Gussstück, um so besser und mit um so geringerem Aufwande von Steinkohlen erreicht wird, je inniger die Kohle mit dem Sande gemischt war. Ein anderer, nicht zu unterschätzender Vorteil der Benutzung von Schleudermühlen zum Mischen ist die Auflockerung, welche der bereits im angefeuchteten Zustande zugeführte Formsand erfährt und die seine Durchlässigkeit für Gase und Dämpfe beim Giefsen erhöht. Der erforderliche Arbeitsverbrauch zum Betriebe einer Schleudermühle pflegt 1 bis 2 PS zu betragen, die Menge des stündlich gemischten feuchten Sandes 1/2 bis 2,5 cbm. Harte, dem Sande beigemengte Stücke (Gusseisenabfälle, Kieselsteine u. a.) müssen vorher durch Absieben entfernt werden. Zum Mischen des Lehms mit Pferdedünger dienen Kollergänge, die man zu diesem Zwecke mit umlaufenden Schaufeln versieht, oder die ursprünglich für das Mischen des Thones in den Thonwarenfabriken bestimmten Thouschneider mit senkrechter oder wagerechter Achse. Ihre Einrichtung darf ebenso wie die der Kollergänge als bekannt vorausgesetzt werden. Mechanisch bewegte Siebe dienen in grofsen Giessereien zum Ersatze der Handarbeit auch beim Sieben des Sandes; Fortbewegungsvorrichtungen verschiedener Art befördern die Formmaterialien von den Aufbereitmaschinen nach der Verbrauchstelle 3). Die Formmaschinen. Das schon in der Einleitung erwähnte, die zweite Hälfte des neunzehnten Jahrhunderts kennzeichnende Bestreben, die Handarbeit möglichst durch Maschinenarbeit zu ersetzen, zeigt sich besonders deutlich bei jenen Arbeiten ausgeprägt, welche unmittelbar die Herstellung der Gussformen bezwecken und in ihrer Gesamtheit die Formerei genannt werden. Freilich ist eine umfängliche Benutzung von Formmaschinen nur in solchen Giefsereien möglich, welche gleiche oder ähnliche Gegenstände in grofser Zahl fertigen; hier aber lassen sich die Erzeugungskosten der Gusswaren durch Anwendung zweckmäfsig eingerichteter Formmaschinen erheblich verringern, und in zahlreichen Fällen werden die Umrisse der Abgüsse schärfer, genauer, wenn man eine Formmaschine benutzt, als wenn man durch Handarbeit die Gussform fertigt. Sämtliche Formmaschinen lassen sich in zwei Hauptgruppen sondern. Die Formmaschinen der einen Gruppe, die besonders häufig zum Einformen von Zahnrädern dienen, haben den Zweck, die Anwendung eines vollen Modells entbehrlich zu machen. Ein Segment des Modells wird in geregelter Weise weiter bewegt, und mit dessen Hülfe wird nach und nach die Gussform gefertigt. Handarbeit wird dabei wenig gespart; aber neben der Ersparung an Modellkosten gewähren solche Einrichtungen den Vorteil, dass die Abgüsse genauer ausfallen als bei der Handarbeit nach einem Modelle, da die Maschine das Herausziehen des Modellsegments be 1) Schleudermühle von C. Schütze in Berlin, abgebildet in Stahl und Eisen 1898 S. 173 und in Ledebur: Eisen- und Stahlgiefserei, 2. Auflage S. 177. 2) Schleudermühle der Badischen Maschinenfabrik in Durlach, abgebildet in Stahl und Eisen 1898 S. 172 und in Dürre: Eisengiefsereibetrieb, 3. Aufl. Bd. 1 S. 731. 3) Abbildung einer derartigen Vorrichtung in einer amerikanischen · Eisengiefserei in Stahl und Eisen 1898 S. 466 (Beschreibung auf S. 464), |