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Mitteilungen
der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien
am Mg. Polytechnikum in Zürich.
1. Heft:
Methoden und Resultate der Prüfung natürlicher
und kunstlicher Bausteine.
Bearbeitet von
Ii. Tetmajer
Ingenieur, Professor der Bauschule, Vorstand der Anstalt nur Prüfling
von Baumaterialien am eidg. Polytechnikum etc.
ZÜRXGB. "
Commissionsverlag von MEYER & ZELLER.
1884.
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Sy3CS^
Druck von Zürcher & Furrer in Zürich.
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Inhal tsverzeichniss.
Seite
Vorwort III
Einleitung X
Methoden und Hülfsmittel der Untersuchung:
Geologisch-petrographische Bezeichnung XIII
Die Dichte XIII
Die Härte XV
Fähigkeit der Wasseraufnahme XV
Frost- und Wetterbeständigkeit XVI
Die Druckfestigkeit XXII
Protokoll der Prüfung einer natürlichen Bausteinsorte . . XXV
Protokoll der Prüfung einer künstlichen Bausteinsorte .... XXVIII
Tabellarische Zusammenstellung der Resultate:
A. Natürliche Bausteine . . . s 1
B. Künstliche Bausteine . . 21
Specielle Untersuchungen der Schweiz. Trümmergesteine ... 30
Classification der Schweiz. Bausteine 46
Resultate der Prüfung künstlicher Bausteine 50
Von der Wirkung des Kalkes in der Ziegelerde 52
Classification künstlicher Bausteine 56
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Vorwort.
Dem Güterverkehre der schweizerischen Eisenbahnen neue,
vielversprechende Quellen zuzuführen, mochte die unmittelbare
Veranlassung gewesen sein, dass auf Anregung des energischen
und thatkräftigen Directors der Schweiz. Centralbahn, weil.
Dr. Schmidlin, die Schweiz. Eisenbahnverwaltungen im Jahre
1865 den Beschluss fassten, im Vereine mit den hervor-
ragendsten Geologen und Vertretern des Baufaches eine per-
manente Mustersammlung, einen centralen Markt für Bauma-
terialien in Ölten ins Leben zu rufen, welche dem Techniker
und Baulustigen jeden Aufschluss zu geben hätte, was das
Land im Fache der Baumaterialien nach „Beschaffenheit, Grösse,
Bearbeitung und Kosten zu leisten im Stande ist". Anfänglich
war allerdings blos eine vorübergehende Ausstellung in Aus-
sicht genommen; doch knüpfte man an diese die bestimmte
Erwartung, sie werde sich bald zu einem ständigen Markte
für Schweiz. Baumaterialien entwickeln.
Dem Unternehmen einen gehörigen Nachdruck zu geben,
gelangte das Initiativ-Comit£ mit einem Gesuche an die h.
Bundesbehörden, die Mittel zur Anschaffung einer passenden
Maschine zur Erprobung der Festigkeitsverhältnisse der Bau-
materialien zu bewilligen, welche in Verbindung mit der, in
mächtigem Aufschwünge begriffenen polytechnischen Schule
der Schweiz, den Bedürfhissen des Landes, sowie zur Förderung
des technologischen Unterrichts an der Schule, zu dienen hätte.
Es ist wohl hauptsächlich dem einlässlichen Gutachten
des Präsidenten des h. Schweiz. Schulrathes, des Herrn Dr.
C. Kappeier zu verdanken, dass der h. Bundesrath auf das
Gesuch des Initiativ-Comitd's einzutreten beschloss und bei der
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VI Vorwort.
Bundesversammlung die Bewilligung der nöthigen Mittel zur
Anschaffung einer, ausdrücklich für die polytechnische Schule
bestimmten Baumaterialprüfungsmaschine erwirkte.
Im Jahre 1866 ist denn eine der ersten, nach Werder's
System erbauten Universalfestigkeitsmaschinen angekauft und
mit Rücksicht auf ihren nächsten Zweck, mit Rücksicht auf
die angestrebte Werthschätzung der Baumaterialien der Oltener
Ausstellung, in der Hauptwerkstätte der Schweiz. Centralbahn
in Ölten aufgestellt worden. Zum Versuchsleiter war der
Professor der Ingenieur-Wissenschaften am Polytechnikum,
weil. Dr. C. Culmann erwählt.
Mit grossem Eifer und seltenem Scharfblick leitete Cul-
mann die oft mühsamen Arbeiten in Ölten. In einem Zeit-
räume von Oc tober 1866 bis November 1871 führte er an
unterschiedlichen Eisenbahn- und Brückenmaterialien, an Bron-
zen, künstlichen und natürlichen Bausteinen 437 Einzelversuche
aus, unter welchen die Prüfung der Kettenglieder der Altener
Kettenbrücke über die Thur besondere Beachtung verdienen.
Die materiellen Erfolge der Baumaterialienausstellung in
Ölten haben die Erwartungen nicht erreicht und wie voraus-
zusehen war, hatte sich auch ein Geschäftsverkehr in grossem
Style nicht entwickelt. Immerhin war die Oltener Ausstellung
von nicht zu unterschätzendem Nutzen für die Kenntniss des
Reichthums der Schweiz an Baumaterialien jeder Art. Die
sorgfältige, gründliche, sachlich vortrefflich angelegte und
durchgeführte Catalogisirung der Ausstellungsobjecte von
Albert Müller hat wohl wesentlich mit dazu beigetragen,
die werthvollen Producte der Schweiz. Steinindustrie, die in
einzelnen Cantonen heute mehr als je berufen ist, eine Quelle
des Erwerbs, des nationalen Wohlstandes zu werden, in weitern
Kreisen bekannt zu machen.
Die Oltener Ausstellung ging zu Ende; der projectirte
centrale Markt für Baumaterialien hatte sich nicht realisirt;
die Anträge zur Vornahme von Festigkeitsproben liefen immer
spärlicher ein, bis schliesslich die Centralbahn der Eidgenossen-
schaft das Local der Festigkeitsmaschine kündigte und dieselbe
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Vorwort. VII
vertragsgemäss in Zürich dem Staate zur weitern Verfügung
stellte.
Im Jahre 1877 wurde die eidg. Festigkeitsmaschine pro-
visorisch in einem Gebäude der Stadt Zürich montirt, lediglich
um die für die Pariser Weltausstellung bestimmten Sortimente
natürlicher Bausteine der Schweiz einer Prüfung der Druck-
festigkeit zu unterziehen. Auf Anregung und Betrieb des ver-
dienstvollen Präsidenten des Vereins Schweiz. Ingenieure und
Architecten, des Herrn Ingenieur Dr. Bürkli-Ziegler, sind
denn auch Steinmuster in Würfelform aus allen Gauen des
Landes zur Prüfung eingelaufen und hat Ingenieur H. v. Muralt
in uneigennütziger Weise unternommen, die Versuche durch-
zuführen und die gewonnenen Resultate zusammenzustellen.
Ein definitives Placement der eidg. Festigkeitsmaschine
war erst im Jahre 1879 möglich, als die Bundesversammlung
die hiezu erforderlichen Geldmittel bewilligt hatte. Auf dem
Areale der Schweiz. Nordostbahn, in unmittelbarer Nähe der
Werkstätten, leider zwischen stark befahrenen Geleisen, ist ein
Neubau aufgeführt, die inzwischen mit zahlreichen Messwerk-
zeugen, Einspannvorrichtungen und sonstigen Apparaten aus-
gerüstete Festigkeitsmaschine montirt und in betriebsfähigen
Zustand versetzt worden. Ein Reglement normirt die Art der
Benützung und die Berechnung der Gebührenbeträge für aus-
geführte Versuche.
Mit 1. Januar 1880 ist die Direction der neu gegründeten
Anstalt an den Berichterstatter übergegangen. Aus den Ein-
nahmsüberschüssen der ersten Betriebsjahre der Anstalt sind
zu den, lediglich zur Prüfung von Metallen und Bauholz-
sorten bestimmten Installationen am Bahnhofe der Schweiz.
Nordostbahn, Einrichtungen zur Prüfung hydraulischer Binde-
mittel, sowie anlässlich der Ausstellungsarbeiten auch Festig-
keitsmaschinen für specielle Zwecke, Maschinen und Gerät-
schaften zur Appretur und Prüfung natürlicher und künstlicher
Bausteine nebst allerlei physikalischen Instrumenten und Appa-
raten angeschafft und in geeigneten Localitäten des Polytechni-
kums untergebracht worden. Ein weiterer, die Leistungsfähigkeit
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vm Vorwort.
und den Werth der Arbeiten bestimmender Fortschritt lag
im Engagement ständiger Arbeiter. Ohne gut geschulte, stän-
dige Bedienung ist das eidg. Festigkeitsinstitut selbst auf der
Höhe von Prüfungsstationen nicht zu erhalten, die bekanntlich
nach bestehenden Normen schablonenmässig erledigen, was
etwa anlässlich zufälliger Bauthätigkeit von Behörden, Privaten
oder durch commercielle Interessen einzelner Industrieller
bedingt zur Prüfung geliefert wird, obschon wir aus eigener
Erfahrung bestätigen müssen, dass selbst Prüfungsstationen
correct und zuverlässig nur dann arbeiten können, wenn sie
neben zweckdienlichen Einrichtungen über ein zuverlässiges,
tüchtig geschultes Personal verfügen.
In harmonischer Verbindung mit der obersten technischen
Lehranstalt hat die eidg. Festigkeitsanstalt auf allen Gebieten,
wo es sich um Ausbeutung und Verwerthung von Rohmaterialien
des Landes handelt, wo es darauf ankommt, neue Quellen des
Nationalwohlstandes aufzuschliessen oder solchen zu einer ge-
deihlichen Entwicklung zu verhelfen, eine besondere Mission
vor sich. Die Bedeutung des Schweiz. Festigkeitsinstitutes für
das Baugewerbe und die einschlägigen industriellen Branchen
ist durch Männer wie Rob. Moser, Dr. K. Bürkli-Ziegler u. a.
bei verschiedenen Veranlassungen eingehend erörtert worden;
ihre Bestrebungen werden von den Behörden und der Techniker-
schaft des Landes gewürdigt und nicht selten in kräftiger
Weise gefördert. Lediglich diesem Umstände ist es zu ver-
danken, dass das relativ junge Institut eine Reihe von Resul-
taten aufzuweisen hat, die auch jenseits der Landesgrenzen
eine wohlwollende Aufnahme und Berücksichtigung fanden.
Ueber die Thätigkeit der eidg. Anstalt zur Prüfung von
Baumaterialien werden jährlich Berichte zu Händen des h.
Schweiz. Schulrathes erstattet. Resultate von technischem oder
rein wissenschaftlichem Interesse gelangen in der „Schweiz.
Bauzeitung" (Redactor Herr Ingenieur Waldner in Zürich) zur
Veröffentlichung. Den mehrfach laut gewordenen Wünschen
nach einer systematischen Zusammenstellung der gewonnenen
Resultate zu entsprechen, ist der Vorstand der Festigkeits-
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Vorwort. IX
anstalt beauftragt, in zwangslosen Heften zeitweise Publicationen
unter dem Titel:
„Mittheilungen der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien am
Schweiz. Polytechnikum in Zürich"
zu machen, von welchen hier das erste Heft „Methoden und
Resultate der Prüfung natürlicher und künstlicher Bau-
steine 14 vorliegt. In einem folgenden Hefte sollen die Re-
sultate der Prüfung der Schweiz. Bauhölzer behandelt werden,
welchem wir weitere Hefte über Cemente, Eisen und Stahl
u. s. w. anzuschliessen beabsichtigen. Möge das Unternehmen
eine freundliche Aufnahme und wohlwollende Beurtheilung
finden.
Zürich, im Februar 1884.
Der Vorstand.
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Einleitung.
Prüfung der natürlichen und künstlichen
Bausteine der Schweiz.
Einleitung.
Obschon kaum 5 Jahre verstrichen sind, seitH. v. Muralt
die Eingangs angeführten Festigkeits versuche an natürlichen
und künstlichen Bausteinen der Schweiz durchgeführt hatte,
musste doch der Antrag der Fachexperten der Gruppe
„ Baumaterialien * der letztjährigen Landesausstellung auf
Wiederholung der Steinversuche um so lebhafter begrüsst
werden, als die Muralt'schen Versuche das relative Werth-
verhältniss der Bausteine der Schweiz , verglichen unter sich
wie mit gleichartigen Materialien der Nachbarstaaten, gestört
und durch die, oft bis um das dreifache zu niedrig gefundenen
Festigkeitszahlen einzelne Steinbruchbesitzer directe geschädigt
hatten.
Auf das Baugewerbe konnten die niedrigen Versuchs-
resultate keine nachtheiligen Einflüsse üben; ebensowenig be-
einilussten sie den Verkehr mit den Nachbarstaaten. Für ge-
wöhnliche Bausteinsorten besitzen wir im Auslande derzeit
keine belangreichen Absatzgebiete und die werthvollen Species
sind, unbekümmert um die angeblichen Festigkeitsverhältnisse,
theils wegen ihrer vortrefflichen Verwendbarkeit für specielle
technische Zwecke, theils in Folge ihrer monumentalen oder
decorativen Wirkung nach wie vor geschätzte Handelsartikel
geblieben. In wissenschaftlichen Kreisen der Nachbarstaaten,
wo die Muralt'schen Versuche besprochen wurden, waren auch
die Ursachen der geringen Zahlenwerthe sehr wohl bekannt
und das ungünstige Licht ist nicht, wie anderwärts behauptet
wurde, auf die Bausteine der Schweiz sondern lediglich auf
die Art der Versuchsausführung gefallen.
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Einleitung. XI
Auf Ordre der der Anstalt zur Prüfung von Baumateria-
lien vorgesetzten Behörden hatte dieselbe für sämmtliche,
im Interesse der Landesausstellung durchgeführten Versuche
Programme entworfen und diese den HH. Fachexperten vor-
gelegt. Speciell für die Prüfung der natürlichen und künst-
lichen Bausteine sind zwei, nämlich ein umfassenderes und ein
reducirtes, lediglich auf eine gewöhnliche Qualitätsbestimmung
der Bausteine gerichtetes Programm, abgefasst worden. Aus
naheliegenden Gründen fand das reducirte Programm keinen
Anklang; das umfassende Arbeitsprogramm hatte sich als
unausführbar erwiesen, obschon mit Rücksicht auf den Personal-
bestand und die Einrichtungen der Anstalt, mit Rücksicht auf
den financiellen Stand des Unternehmens und die stark vor-
gerückte Zeit eine Reihe der wichtigsten Bestimmungen von
vorneherein aufgegeben wurden. Schliesslich blieb nichts
übrig, als die projectirten Untersuchungen auf:
die geologische und petrographische Bezeich-
nung (Beschaffenheit der Oberfläche bei künstlichen
Bausteinen),
die scheinbare Dichteund die specifischen oder
Volumengewichte,
diemineralogische Härte (bei homogenen, natürlichen
Bausteinen),
die Wasseraufnahme (Porosität) , schliesslich auf
die Druckfestigkeit in natürlich feuchtem, bei Sand-
steinen, oolithisch-erdigen Kalksteinen, sowie bei sämmt-
lichen künstlichen Bausteinen auch in wassergesättigtem
Zustande, zu beschränken.
Der Materialbedarf zu vorstehend angeführten Unter-
suchungen war auf 4, bei Sandsteinen und kreideartigen Kalk-
steinen auf 8 Würfel von 8, beziehungsweise 10 cm Kanten-
länge nebst 3 gesunden, hellklingenden Handstücken (Schroppen),
— bei künstlichen Bausteinen auf 20 Stück per Sorte festgestellt.
Die Materialbeschaffung, welche in erster Linie den
HH. Fachexperten oblag, war eine äusserst mühsame. Sowohl
von Seiten der Schweiz. Ziegler als auch der Steinbruchbesitzer
ist dem Unternehmen eine auffallige Gleichgültigkeit, in ein-
zelnen Fällen sogar ein Misstrauen entgegengebracht worden.
Im Verhalten der Steinbruchbesitzer sprach sich eine völlige
Ermüdung, in so rascher Aufeinanderfolge neuerdings Material
und Beiträge zu Festigkeitsproben zu liefern, unverkennbar aus.
Auch das Vertrauen zu den Proben war ernstlich erschüttert
und ihr Werth, ihre Bedeutung selbst im Kreise der Schweiz.
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XÜ Einleitung.
Ziegler vollständig verkannt. Während anlässlich der Oltener
und der Pariser Ausstellung Versuchsmaterial in reichlichem
Maasse floss, war die Betheiligung bei der letztjährigen Landes-
ausstellung eine so spärliche, dass Material zu einer ansehn-
lichen Anzahl von Versuchen käuflich erworben werden musste,
nur um den Catalog einigermassen zu vervollständigen.
Wenn es schon bei dem stark reducirten Programme
der Prüfungsarbeiten schwer hielt, das Versuchsmaterial und
die nöthigen Geldmittel zu beschaffen, so wäre das Resultat
aller Bemühungen wahrcheinlich noch kläglicher, die Betheiligung
noch geringfügiger ausgefallen, wenn der Umfang der Arbeiten
und damit die Prüfungskosten vermehrt worden wären. Die
disponiblen Geldmittel reichten ungeachtet des namhaften
Staatsbeitrags an die Kosten der Ausstellungsarbeiten nicht
aus, um neben den chemisch-analytischen Arbeiten, die die
Untersuchungen der Schweiz. Bindemittel forderten, auch
noch Arbeiten zur Feststellung des Gehalts schädlicher Aus-
witterungsproducte zur Bestimmung der chemischen Zusammen-
setzung solcher Gesteinsarten vorzunehmen, die möglicher Weise
auch ausserhalb des Baugewerbes Verwendung finden könnten.
Auch die Prüfung des Verhaltens verdächtiger Steine gegen
Frost und Temperaturwechsel musste unterbleiben, obschon
gerade die Frost- und Wetterbeständigkeit unzweifelhaft zu
den technisch wichtigsten Eigenschaften der Bausteine gehört.
Die Agenden, unter deren Einfluss die allmälige Zerstörung
der Cohaesion der Steine erfolgt, in Laboratorien tadellos
nachzubilden, dürfte kaum gelingen. Hierin liegt ein Grund
mehr, jene Factoren möglichst einlässlich zu prüfen, welche
die Dauerhaftigkeit eines Materials voraussichtlich beeinflussen.
Als solche sind die Dichte, die Volumenge wichte, die
Porosität und die Cohaesion, ausgedrückt durch die
Festigkeitsverhältnisse des Materials, zu bezeichnen und ist auf
diese der Schwerpunkt der Untersuchungen gefallen. Bei Sand-
steinen, die nach Ad ie einen erheblichen linearen Ausdehnungs-
coefficienten zu besitzen scheinen, wird neben obigen Eigen-
schaften die Menge und Qualität der Kittsubstanz eine wesent-
liche Rolle spielen, wenngleich möglicher Weise geologische
Verhältnisse während der Kittung beziehungsweise während
der Erhärtung der Kittsubstanz ihr späteres Verhalten beein-
flussen und das Urtheil trüben können. Die Qualität der
Kittsubstanz zu characterisiren bezweckt die Erhebung der
Festigkeitsverhältnisse der Sandsteine in wassergesättigtem
Zustande.
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Methoden und Hülfsmittel. XIH
Bei Aufstellung des Programms für die Prüfung der künst-
lichen Bausteine war das Bestreben massgebend, neben den
physikalischen Eigenschaften, die Einflüsse der Stractur, con-
structiver Verhaltnisse sowie die Wirkung zufälliger Beimen-
gungen der Ziegelerde auf die Festigkeitsverhältnisse der Steine
festzustellen. Die Behandlung der Steine im Wasser, insbe-
sondere die Bestimmung der Festigkeitsverhältnisse der wasser-
gesättigten Bausteine zielte lediglich auf eine Beschleunigung
und zahlengemässe Darlegung der Wirkung des Kalkes im
Ziegelthone. Unser Bemühen, in den Rahmen der Unter-
suchungen auch eine Werthbestimmung der Thonlager in ähn-
licher Weise wie dies mit den Mergellagern der Schweiz
theilweise geschehen ist, zu verbinden, scheiterte in Folge ab-
lehnenden Verhaltens der interessirten Kreise. Dem nachträg-
lichen Ansuchen einzelner Ziegler zur Vornahme solcher Unter-
suchungen konnte schlechterdings nicht mehr entsprochen werden.
Methoden und Hülfsmittel der Untersuchungen.
Geologisch-petrographische Bezeichnung.
(Beschaffenheit der Oberfläche der künstlichen Bausteine.)
Die geologisch-petrographische Bezeichnung wurde an
Hand einer geologischen Karte der Schweiz an den, für die
Ausstellung bestimmten, nun dei Baumaterialiensammlung des
eidg. Polytechnikums einverleibten Steinplatten vorgenommen.
Herr Prof. A. Heim hatte in sehr verdankenswerther Bereit-
willigkeit die geologischen und im Vereine mit dem Vortande
der Anstalt auch die petrographischen Bezeichnungen vollzogen.
Die Aussenbesichtigung der künstlichen Bausteine bezog
sich auf Bezeichnung der Steingattung, auf Feststellung der
Abmessungen, Controle der Formen, Angabe der Farbe und
sonstige Beschaffenheit der Oberfläche.
Die Dichte.
Die Dichte der Substanz eines festen Körpers ist als Ver-
hältniss seines Trocken-Gewichtes zum Gewichte des Wassers,
welches das Volumen der Substanz zu verdrängen vermag, definirt.
Die Dichte poröser Körper, und als solche müssen füglich die
künstlichen und mit wenigen Ausnahmen auch die natürlichen
Bausteine angesehen werden, zu ermitteln, müsssten dieselben
in staubfein zerkleinertem Zustande dem Versuche unterworfen
werden. Die Resultate dieser ziemlich umständlichen Messung
besitzen indessen lediglich wissenschaftliches Interesse; wir haben
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XIV Methoden und Hülfsmittel.
uns mit Rücksicht auf die disponible Zeit entschlossen, die Bau-
steine in Form kleiner Handstücke zur Dichtebestimmung zu
verwenden. Die so gewonnenen Zahlen müssen von der wirk-
lichen Dichte um so mehr abweichen, je poröser das Material
ist; umgekehrt werden die Resultate mit der Dichte, und weil
unter Zugrundelegung zusammengehöriger Gewichts- und Vo-
lumeneinheiten die Dichte und das specifische Gewicht com-
pacter Körper durch die gleichen Zahlen ausgedrückt werden,
auch mit den direct erhobenen specifischen Gewichten desto
besser übereinstimmen, je geringer die Wasseraufhahme, d. h.
je compacter, massiger das Material der Prüfungsobjecte ist.
Die nach Umständen an grösseren oder kleinern Handstücken
erhobene „scheinbare Dichte" wurde mittelst hydro-
statischer Wage bestimmt. Zu diesem Ende wurde für jedes
Prüfungsobject das Trocken-Gewicht und der Gewichtsverlust
im Wasser, d. i. das Gewicht des scheinbar verdrängten Wassers,
ermittelt. Taucht man einen porösen Körper an der hydro-
statischen Waage unter Wasser, so bedarf es, wie directe Ver-
suche lehren, oft längere Zeit, bis ein bleibendes Gleichgewicht
eintritt, obschon auch in diesem Falle eine vollständige Füllung
der Hohlräume mit Wasser nicht angenommen werden kann.
Bei Sandsteinen haben wir selbst nach 12 stündiger Beobach-
tungsdauer noch nennenswerthe Gewichtsverluste constatirt und
gestützt auf diese Erfahrung beschlossen, das ziemlich zahl-
reiche Material — von jeder zur Prüfung gestellten Stein-
gattung 3 Stück — in wassergesättigtem Zustande zur Bestim-
mung des Gewichtes des verdrängten Wassers zu verwenden.
Die Prüfungsobjecte wurden zur Befestigung an der hydro-
statischen Waage hergerichtet, in lufttrockenem Zustande ge-
wogen, hierauf in einem entsprechenden Gefäss zunächst par-
tiell, später gänzlich unter Wasser gesetzt. Die Dauer der
Wasserlagerung variirte naturgemäss mit der Materialbeschaffen-
heit; im allgemeinen blieben die Prüfungsobjecte so lange unter
Wasser, als noch eine Wasseraufnahme constatirt werden konnte.
Bezeichnet :
G das Gewicht des Versuchsobjects,
G x seinen Gewichtsverlust im Wasser, d. h. das Gewicht des
scheinbar verdrängten Wassers, dann beträgt die scheinbare
Dichte des Körpers q
Die technisch wichtigen specifischen Gewichte (Ge-
wichte der Volumeneinheit) der natürlichen Bausteine wurden
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Methoden und Hülfsmittel. XV
aus dem direct erhobenen Volumen und den Gewichten der
Steinmuster in lufttrockenem Zustande abgeleitet. Die Rech-
nungsergebnisse sind aus Gründen der unvermeidlichen Un-
regelmässigkeiten der Form in der zweiten Decimale unsicher.
Wo die Appretur der Stein muster zu wünschen übrig liess,
ist die Berechnung des specifischen Gewichtes unterlassen
worden.
Genaue Volumengewichte lassen sich an unregelmässig
begrenzten Steinstücken durch Feststellung der Volumina mittelst
passender Volumometer und Anwendung von Paraffinüber-
zügen leicht gewinnen. Bei den nachträglichen Untersuchungen
der schweizerischen Trümmergesteine fand denn auch diese
Methode umfassende Verwendung.
Die Härte.
Die Härte und Widerstandsfähigkeit gegen mechanische
Einwirkung einer Gesteinsart sind für die Beurtheilung der
Bearbeitungsfähigkeit und der Verwendbarkeit für specielle
Zwecke (Strassenpflaster, Mühlsteine etc.) von hoher Bedeutung
und derzeit nicht genügend untersucht. Die mineralogische
Härtebestimmung nach der Kritzmethode mittelst der Mohr'-
schen Scala gewährt zwar ein bestimmtes Urtheil über die
Härte der einzelnen Mineralcomponenten, characterisirt jedoch
die durchschnittliche Härte und Widerstandsfähigkeit zusammen-
gesetzter Gesteinsarten gegen Angriffe der Steinhauerwerkzeuge
ebensowenig, als gegen andere mechanische Einwirkungen. Bei
homogenen, aus einem Minerale bestehenden Gesteinsarten bleibt
die Kritzmethode immer noch die sicherste und zuverlässigste
Methode der Härtebestimmung; sie wurde deshalb auch bei
Anlass der Ausstellungsarbeiten ausschliesslich benützt. Von
einer Härtebestimmung zusammengesetzter Gesteinsarten musste
Umgang genommen werden.
Die Fähigkeit der Wasseraufnahme.
Die Bestimmung der Fähigkeit der Wasseraufnahme der
Gewichts- oder Volumeneinheit einer bestimmten Baustein-
gattung ist schon deshalb bedeutungsvoll, weil sie die die
Dauerhaftigkeit beeinflussende Porosität des Materials kenn-
zeichnet. Hauenschild empfiehlt nach Lang den zu prüfen-
den Stein bei ioo° C. zu trocknen, nach erfolgter Abkühlung
zu wägen, hierauf in dem Pressraum einer hydraulischen Presse
einem Wasserdrucke von 3 Atmosphären auszusetzen. Nach
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XVI Methoden und Hülfsmittel.
i Stunde seien die Poren zuverlässig mit Wasser gefüllt. Eine
zweite Wägung liefert in der Gewichtszunahme das Quantum
des aufgenommenen Wasser' s und ergibt, in Procenten des
Trockengewichts ausgedrückt, den sog« „Porositätscoefficienten"
des Materials.
Genaue Porositätscoefficienten bestimmen wir in folgen-
der Weise:
Das Versuchsobject wird bei ioo° C. getrocknet und nach
erfolgter Abkühlung gewogen. Hierauf wird das Volumen
des Körpers durch Eintauchen in geschmolzenes Paraffin und
rasches Herausheben volumetrisch unter Anbringung einer Cor-
rectur für den Paraffin-Ueberzug bestimmt. Aus der Dichte
und dem Gesammtvolumen des Körpers berechnen sich die
Porenräume, somit der gesuchte Porositätscoefficient. Die
beschriebene Methode bedingt die Kenntniss der wirk-
lichen Dichte des Materials und ist wegen der Volumen-
bestimmung ziemlich zeitraubend. Bei der Kürze der dis-
poniblen Zeit, innerhalb der die Prüfung der Bausteine für die
Landesausstellung erledigt sein musste, war eine genaue Er-
hebung der Dichte und Porosität unmöglich; wir beschränkten
uns daher auf folgendes Näherungsverfahren:
Die in lufttrockenem Zustande gewogenen Handstücke,
bei künstlichen Bausteinen je 5 Steine, wurden in ein passen-
des Gefäss placirt, aus welchem sie Wasser anfänglich capillar
aufnehmen konnten. Nach Massgabe des Aufsteigens der Feuch-
tigkeit wurde Wasser in das Gefäss nachgefüllt, bis schliess-
lich die Versuchsstücke gänzlich unter Wasser erschienen. Hier
blieben sie solange, als eine Gewichtszunahme noch zu con-
statiren war. Die totale Gewichtszunahme wurde schliesslich
in Procenten des ursprünglichen Gewichts berechnet und folgen-
den tabellarischen Zusammenstellungen einverleibt.
Anlässlich der nachträglichen Untersuchungen der Schweiz.
Trümmergesteine sind die wirklichen Dichten und die genauen
Porositätscoefficienten nach vorstehend beschriebener
Methode ermittelt und als solche in den tabellarischen Zu-
sammenstellungen auf Seite 30 eingetragen worden.
Frost- und Wetterbeständigkeit.
Unter Frost- und Wetterbeständigkeit versteht man einer-
seits das Widerstandsvermögen der künstlichen und natürlichen
Bausteine gegen Dislocation der kleinsten Theilchen durch
Gefrieren der Porenfeuchtigkeit, durch Wechsel von Trocken-
heit und Nässe, durch wechselnde Temperatur oder einseitige,
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Methoden und Hülfsmittel. XVII
partielle Erwärmung, anderseits die Widerstandsfähigkeit gegen
chemische Einwirkungen der Atmosphärilien; dies sind die
Agentien, welche die Dauerhaftigkeit der Bausteine schädlich
beeinflussen und allmälig fortschreitend die Zerstörung ihrer
Cohaesion hervorrufen können.
Ueber das Wesen und Bedeutung der Frost- und Wetter-
beständigkeit sagt Hauenschild in einem interessanten
Vortrage „über Wetter- und Frostbeständigkeit der
Baumaterialien und über Mittel dieselben zu er-
zielen" (Notizbl. des Ziegler- und Kalkbrenner-Vereins 1884,
I. Heft.) folgendes:
Der Begriff der Wetterbeständigkeit der Baumaterialien
kann der Natur der Sache nach nur eine relative, nie eine
absolute Widerstandsfähigkeit gegen die zerstörenden Einflüsse
der Atmosphärilien bedeuten. Es gibt eben gar nichts so
Beständiges in der Natur, das nicht endlich solchen Verän-
derungen unterliegen würde, welche es als Baumaterial nicht
mehr geeignet erscheinen lassen. Selbst das starrste und an-
scheinend absolut widerstandsfähige Gestein, der Quarz, wider-
steht nicht den gesteigerten Einwirkungen der Naturkräfte,
und zerfressene Kristalle von Bergkristall, durch Feuer zer-
sprungene Quarzite sowie die unendliche Menge von Quarzsand
auf der Oberfläche der Erde und am Boden der Gewässer
beweisen dies zur Genüge. Aber nicht bloss gesteigerte
Einwirkung, sondern auch veränderte Einwirkung der natür-
lichen zerstörenden Agentien bewirkt, dass sogenannte absolut
wetterbeständige Materialien dem Verfalle entgegengehen. Die
in Aegypten durch Jahrtausende in glänzender Politur strahlen-
den Syenit-Obelisken und Säulen zeigen jetzt schon, nachdem
sie nur verhältnissmässig kurze Zeit in das feuchte europäische
Klima verpflanzt sind, deutliche Spuren von beginnender Zer-
störung. Die beiden Säulen auf dem Markusplatze in Venedig
sind ein schlagendes Beispiel dafür. Ebenso zeigt ein Blick
auf die herrlichen, plastischen Gebilde der griechischen Kunst,
wie tiefgreifend an vielen klassischen Statuen die Einwirkung
der Atmosphärilien auf die einst blendende Aussenseite der-
selben eingewirkt hat. Hässliche pockenartige Narben und
Grübchen verunstalten gerade die berühmtesten Gebilde hel-
lenischen Marmors, welche in dem geschützten Tempel und
in der reinen Luft von Hellas ungezählte Jahrhunderte makel-
los überdauert hatten. Das Stumpfwerden der Konturen der
Sandsteingebilde, das Abblättern der Ziegel-Architektur sind
allbekannte leidige Thatsachen.
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XVIII Methoden und Hülfsmittel.
Und doch haben viele Baumaterialien eine verhältniss-
mässig sehr befriedigende Widerstandsfähigkeit gezeigt und
unter günstigen Umständen allen Ansprüchen auf Dauer ent-
sprochen.
Diese Widerstandsfähigkeit entspringt einerseits der natür-
lichen Beschaffenheit, also den chemischen und physikalischen
Eigenschaften, andererseits den Umständen, unter denen sie
sich befinden.
Wäre es uns möglich, oder erlaubten es die Kosten der
Umformung, so würden wir das Gebiet des wetterbeständigen
Baumaterials auf nur wenige Arten natürlichen Baumaterials
beschränken und gerade dadurch würden eine gewisse Ein-
seitigkeit und Eintönigkeit der Architektur unbedingt erfolgen.
Jedoch ist die Forderung höchster Widerstandsfähigkeit nicht
eine so zwingende; im Gegentheile ist die Leichtigkeit der
Formgebung mindestens ebenso wichtig wie die Widerstands-
fähigkeit. Und desshalb hat sich die Fabrikation künstlichen
Baumaterials seit allen Zeiten und überall so ausserordentlich
mannigfaltig entwickelt. Aber ein gewisses, dem jeweiligen
Zwecke entsprechendes Maass von Wetterbeständigkeit muss
doch stets gefordert und eingehalten werden. In unserem
mitteleuropäischen Klima sind diese Anforderungen höhere und
strengere als im sonnigen Süden. Ich zweifle sehr, ob das
römische Pantheon sich in Hamburg bis auf den heutigen Tag
erhalten hätte, wenn es aus den gleichen Baumaterialien daselbst
aufgeführt worden wäre.
In erster Linie müssen wir Widerstandsfähigkeit gegen
Frost und Feuchtigkeit fordern. Desshalb fällt bei uns die
Frostbeständigkeit mit der Wetterbeständigkeit zusammen und
wir können getrost sagen, „ein Material, welches völlig frost-
beständig ist, genügt, eine entsprechende Festigkeit voraus-
gesetzt, den meisten gewöhnlichen Anforderungen auf Dauer. u
Frostproben werden durch systematischen Wechsel von
Aufthauen und Gefrieren wassergesättigter Versuchsobjecte unter
Benutzung der Winterkälte oder künstlicher Kältemischungen
durchgeführt.
Herr Brard empfiehlt eine Nachahmung der Frost-
wirkung durch Krystallisation einer gesättigten Glaubersalz-
lösung. Brard's Verfahren besteht in folgendem:
1. Man wähle die Probestücke im Steinbruche so aus, dass
man verdächtige, wechselnde Structur und Farbe zeigende
nimmt.
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Methoden und Hülfsmittel. XIX
2. Man forme daraus scharfkantige Würfel von 3 bis 5 cm
Seitenlänge; unregelmässige oder rundliche Stücke geben
keine deutlichen Resultate (?), zersprungene zu ungünstige.
3. Man wäge nach vorherigem Austrocknen bei 100 C. die
Würfel und bezeichne sie genau.
4. Man löse in einer entsprechenden Menge kalten Wassers
so viel Glaubersalz auf, dass es eine vollkommen ge-
sättigte Lösung gibt in welcher noch einige Krystalle
sich befinden.
5. Man koche die Lösung zum starken Aufwallen und gebe
Probekörper hinein, so dass sie sämmtlich bedeckt werden
und koche circa 30 Minuten fort.
6. Dann nehme man die Würfel heraus, hänge jeden mit
einer Schnur an einem Stäbchen auf und stelle unter jeden
Würfel ein Becherglas mit so viel vorher von dem Boden-
satz decantirter Lösung, dass der Würfel beim Eintauchen
davon bedeckt wird.
7. In normaler, nicht feuchter Zimmertemperatur zeigen sich
je nach der Porosität früher oder später, meist in einem
Tage, rasch verwitternde Krystalle; diese werden sofort
nach dem Auftreten wieder durch Eintauchen in die Lö-
sung während einiger Minuten entfernt und dann wieder
zur Krystallisation aufgehängt. Die Krystallbildung er-
folgt immer rascher; man kann manche Steine 5 bis 6mal
des Tages eintauchen.
8. Dieses Eintauchen setze man wenigstens 6 Tage lang fort,
jedoch so, dass jeder Stein gleichviel Krystallisation liefert.
9. Frostbeständige Steine erleiden keinen Substanzverlust, oder
doch nur ganz geringen; nicht über 1 höchstens 2 °/o.
Zerfrierbare zerfallen entweder in Stücken oder Platten und
verlieren bei jeder Krystallisation neuerdings Theilchen,
welche am Ende der Probe nach sorgfältiger Auswaschung
mit destillirtem Wasser und Trocknen bei 100 C. gewogen
und auf das Gewicht des Würfels in Procenten berechnet
werden.
Ueber den Werth der Methode gehen die Ansichten weit
auseinander. Hauenschild sagt (Handb. der Architectur,
S. 88) darüber folgendes:
„Hericart de Thury in Paris, welcher als General-In-
spector der Steinbrüche eine grosse Zahl commissioneller Ver-
suche ausführen Hess, vertritt entschieden die Brauchbarkeit
dieser Methode. Verfasser möchte aus eigener Erfahrung
hierüber nur constatiren, dass entschieden zerfrierbare Steine
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XX Methoden und Hülfsmittel.
sicher der Probe unterliegen, dass aber auch einerseits gut
haltbare Steine erhebliche Substanzverluste erleiden können
und dass diese Substanzverluste anderseits im geraden Ver-
hältnisse mit der Porosität wachsen, hingegen mit zunehmen-
der Zugfestigkeit etwas abnehmen."
Hofrath Fuchs spricht der Methode jede Bedeutung kurz-
weg ab; um jedoch die Wirkung der Krystallisation des
Glaubersalzes aus eigener Anschauung kennen zu lernen, haben
wir einen Keuper-Sandstein und zwei Würfel aus Süsswasser-
Molasse (Berner) den Proben unterworfen und diese circa 3 Mo-
nate lang, jedoch unregelmässig, fortgeführt. Die Untersuchung
ist schliesslich aufgegeben worden, als Prof. Dr. Lunge den
Nachweis lieferte, dass mit der Krystallisation des Glauber-
salzes eine Volumenverminderung, eine Contraction verbunden
ist. Wenn dessenungeachtet verschiedene Beobachter die
Brauchbarkeit der Methode experimentell durch Ablösungen
von einzelnen Körpertheilchen erweisen, so müssen fragliche
Ablösungen andern Ursachen als der Wirkung der Krystallisation
des Glaubersalzes zuzuschreiben sein.
Im Januarheft der „Nouvelles annales des ponts et chaus-
sees" vom lauf. Jahre macht Herr Ingenieur A. Braun den
Vorschlag, zur Ermittlung der Frostbeständigkeit eines Bau-
steines als Maassstab die Expansionskraft des in den Poren im
Momente der Eisbildung enthaltenen Wassers zu benützen und
diese mit der mittlem Zugfestigkeit des Materials zu ver-
gleichen. Es wäre nach Braun ein Steinmaterial nicht frost-
beständig, wenn seine mittlere Zugfestigkeit kleiner gefunden
würde als die Energie des Wassers im Augenblicke der Eis-
bildung beträgt, welches bei vollständiger Sättigung der Poren
der Stein aufzunehmen vermag. Bezeichnet
a einen Sicherheitscoefficienten, nach Hodgkinson = Vs
der Zugfestigkeit (?),
c^nach Braun einen Coefficienten des „gestörten Gleich-
gewichts" (?),
ß die Zugfestigkeit in ig pro cm 2 (welche? trocken 0. nass),
33>68 ig mtr. die von 1 ig Wasser von o° zur Eisbildung
von o° erforderliche mechanische Arbeit,
m die pro cm z des Materials enthaltene Wassermenge, dann
soll nach Braun
[1 — (« + «i)]/*= 33,68 m
sein, sofern der Stein frostbeständig sei.
Der Vorschlag des Herrn Braun ist sehr bestechend.
Abgesehen von den problematischen Coefficienten ist seine
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Methoden und Hülfsmittel. XXI
Gleichung nicht homogen. Links Festigkeit, rechts Arbeit.
Letztere ist deshalb unrichtig, weil der Uebergang des Wassers
in festen Zustand nicht bei o° und gewöhnlichem Barometer-
stand, sondern oft bei viel geringerer Temperatur und hohem
Drucke vor sich geht, die frei werdende Wärmemenge somit
als Differenz der Schmelzwärmen zu berechnen wäre. Ueberdies
kann von der frei werdenden Wärmemenge blos ein Theil in
mechanische Arbeit umgesetzt und zur Zerstörung der Cohäsion
des Materials benützt werden, weil ein bestimmter Theil dieser
Wärme an das umliegende Medium abgegeben werden muss.
Hauenschild bezeichnet neuerdings, gestützt auf seine
zahlreichen Versuche mit deutschen Sandsteinen und öster-
reichischen Kalkoolithen, eine minimale Zugfestigkeit
von 6, — resp. eine Druckfestigkeit von yokg pro cm 2
in feuchtem Zustande des Materials als unterste Grenze, bei
welcher der Stein entschieden frostunbeständig ist. Er steht
hierin mit uns auf gleichem Boden, wenn schon wir in der
Form und, wie wir glauben, auch in der Allgemeinheit der Aus-
drucksweise wesentlich von einander abweichen. Wieder-
holungen zu vermeiden, verweisen wir auf die speciellen Unter-
suchungen der schweizerischen Trümmergesteine Seite 30 dieses
Heftes und führen hier bloss summarisch an, dass wir die
durch Festigkeit, Porosität und physikalisch-chemische Be-
schaffenheit des Gefüges, (bei Sandsteinen der Kittsubstanz) be-
dingten Frost- und Wetterbeständigkeit eines Materials durch
eine minimale Druckfestigkeit im trockenen Zustande,
bei einem bestimmten, maximalen Werth des sog.
Beständigkeits coefficienten ausdrücken, welcher durch
das Verhältniss der Festigkeit des Steinmaterials in völlig wasser-
gesättigtem Zustande zur Trockenfestigkeit repräsentirt wird.
Ein werthvolles, bisher nicht angezogenes Hülfsmittel zur
Kenntniss des Verhaltens der schweizerischen Bausteine be-
züglich Frost- und Wetterbeständigkeit liegt in der Statistik.
Es wäre eine eben so schöne als nützliche Aufgabe des Vereins
Schweiz. Ingenieure und Architecten, wenn dieser nach einheit-
lichem Muster eine Statistik der kleinern oder grössern, in
Verwitterung begriffenen Objecte des Landes, in seinen Sec-
tionen anlegen und den Grad der Verwitterung durch Festig-
keitsproben fesstellen lassen möchte. Die Untersuchung ver-
dächtiger Steine älterer Bauwerke haben insbesondere dann
grosses Interesse, wenn die Bezugsquellen der Steine bekannt
sind. Solche Untersuchungen sind auch in der eidg. Festig-
keitsanstalt vereinzelt beantragt worden; leider konnten in den
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xxn
Methoden und Hülfsmittel.
meisten Fällen die Steinbrüche mit Sicherheit nicht angegeben
werden. So beantragte Herr Architect E. Stetler in Bern
gelegentlich der Erörterung der Reconstroctionsfrage des Berner
Domes 3 Serien von Festigkeitsproben mit Steinen, die dem
Münsterthurme in verschiedenen Höhen entnommen waren.
Folgende Zusammenstellung enthält die betreffenden Resultate :
Sorte:
Bezugsquelle:
Stockeren oder
Ostermundigen.
in einer Höhe von
B.
Steinbrüche am Gurten.
in einer Höhe von in einer Höhe von
d«.«k ä An «. mnmmAM . c. 30 m der Südwest- 45 m der nördlichen c.$om der Südwest
rro De entnommen: kä« An-M.*:»» Tnn^^i^ ri M li^n i nnM .pi^ h«
Farbe und Structur:
Specif. Gewicht:
liehen Aussenseite
des Thurmes.
hellgelblich-grau
mittelkörnig.
2,28
Innenseite des
Thurmes.
blau-grau
feinkörnig.
2,29
.3°
liehen Innenseite des
Thurmes.
bläulich-grau
zieml. feinkörnig.
2,24
Mittl. Druckfestigkeit: ai6 kg pro cm*, 462,5 kg pro cm 2 , 322,0 kg pro cm 9
Maximum:
Minimum:
288,3
202,0
516,0 „
400,0 „
348,o ,
285,0 ,
Die Druckfestigkeit.
Die Druckfestigkeit der natürlichen Bausteine ist an
Würfeln von ursprünglich 10, — bei härtern Steinsorten an
solchen mit 8 cm Kantenlänge bestimmt worden. Nach Bau-
schinger's Vorgange sind auch hier die Druckflächen der
Würfel auf einer kleinen, mittelst einer Gaskraftmaschine an-
getriebenen Hobelmaschine eben und parallel abgehobelt wor-
den. Zur Entfernung der rohen Unebenheiten dienten meist
mit Küpfer'scher Masse gehärtnete Stahlwerkzeuge; die völlige
Ebenheit und der Parallelismus der Druckflächen ist durch
Anwendung eines Diamantwerkzeugs erreicht worden. Die
Druckflächen waren ausnahmslos Lagerflächen.
Die programmgemässen Erhebungen der Druckfestigkeit
künstlicher Bausteine erstreckten sich auf Handschlag und Ma-
schinenvollsteine, auf senkrecht und parallel zum Lager ge-
lochte Ziegel jeder Art. Das gesammte Material einheitlich
zu behandeln zwang von der sonst üblichen Entnahme kleiner
würfelförmiger Versuchskörper aus dem ganzen Stein abzu-
weichen. An der Würfelform musste schon wegen der Ver-
gleichung der Festigkeitsverhältnisse der Ziegel mit andern
Baustoffen festgehalten werden; es blieb somit nichts übrig
als die Steine mittelst Säge zu hälften, die zusammengehörigen
Theile mit Portland-Cement auf einander zu kitten und die so
gewonnenen Körper durch auf die Druckflächen aufgetragene
Cementschichten, die in einer aus abgehobelten, gusseisernen
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Methoden und Hfllfsmittel. XXHI
Platten gebildeten Lehre mit Leichtigkeit eben und parallel
geschliffen werden konnten, zu Würfeln zu ergänzen. Damit
war, der Normalstein von 25 : iz : 6 cm vorausgesetzt, die Ein-
heit in der Form und Behandlung des gesammten Versuchs-
materials gewonnen, die neben der Würfelform auch die Vor-
theile eines unmittelbaren Anschlusses an das Mauerwerk sowie
die Möglichkeit der Feststellung der relativen Werthverhältnisse
der verschiedenen Sorten von Voll-, Loch- und Hohlsteinen
bei Verarbeitung der gleichen Thonerde ein und derselben
Fabrik, für sich hat. Die manigfachen durch die beschriebene
Art der Verarbeitung des Prüfungsmaterials gewonnenen Resul-
tate haben die Berechtigung derselben erwiesen und uns zum
Festhalten der gewählten Methode bei künftigen Versuchen
bestimmt.
Von jeder Gattung natürlicher Bausteine sind in luft-
trockenem wie in wassergesättigtem Zustande stets 3 Probe-
körper der Druckprobe unterworfen worden. Von den künst-
lichen Bausteinen gelangten 10 Stück zur Prüfung der Druck-
festigkeit in lufttrockenem Zustande, während 5 Steine zur
Bestimmung der Wasseraufnahme verwendet, hierauf zu Probe-
körpern der Druckfestigkeit hergerichtet, abermals unter Wasser
gesetzt und nach 14 — 2otägiger Wasserlagerung der Druckprobe
unterworfen wurden. Ein Abtrocknen der Steine an der Luft
vor der Probe fand nicht statt.
Zur Druckprobe der natürlichen und künstlichen Bau-
steine diente eine, nach Dr. W. MichaSlis' Angaben con-
struirte, bei Brink-Hübner in Mannheim gebaute hydraulische
Presse ohne Pumpe mit 120,000 J# disponiblem Druck. Die
Ablesung des Druckes geschieht an Manometern. Es sind im
Ganzen 3 solcher Manometer vorhanden, von welchen der
mittlere, mit 30 cm Durchmesser, zur Controle dient und ab-
gestellt werden kann. Von den seitlich angebrachten Mano-
metern läuft das eine ununterbrochen und reicht bis auf 300
Atmosphären, während das andere für kleine Pressungen dient
und mittelst Absperrventil arretirt werden kann. Zur Bedienung
der Presse gehört 1 Mann. Die Einspannung der Probekörper
geschieht centrisch zwischen beweglich mit Kugellagern ver-
sehenen Druckplatten ohne Blei oder die sonst üblichen Papp-
unterlagen.
Der Bruch trat fast ausnahmslos plötzlich ein. Sowie
die Zerstörung begann, bleibt der Manometerzeiger einen Mo-
ment stehen, um sodann je nach der Cohaesionsbeschaffenheit
des Materials plötzlich oder allmählig beschleunigt in die nor-
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XXIV Methoden und Hülfsmittel.
male Nullstellung zurückzukehren. Spröde und harte Bausteine
sind meist unter lebhaften Detonationen, — Sandsteine, ooli-
thisch-erdige Kalksteine u. d. m. lautlos zerfallen.
In der Nähe der Bruchbelastungen sind bei spröden Stein-
gattungen Kantenabsplitterungen, mitunter auch schalenförmige
Ablösungen aus den Würfelflächen vorgekommen, die indessen
völlig localer Natur, mit der Zermalmung des Materials nichts
gemein haben.
Die oft beobachteten und protocollirten Momente des
Rissigwerdens und Zerfallens künstlicher und natür-
licher Bausteine fielen bei unsern Versuchen zusammen. Risse-
bildungen vor der eigentlichen Zermalmung sind stets Zeichen
ungenügender Appretur der Versuchskörper und sollten Ver-
suchsresultate mit solchen Obiecten überhaupt nicht angeführt
werden. Tadellos appretirte Probekörper zeigen stets den cha-
racteristischen, doppelpyramidalen Bruch mit guterhaltenen
Druckflächen; nur spröde, harte Steine sind unter Zurücklassung
kleiner, pyramidaler Kerne plötzlich in zahllose Splitter zerfallen.
Bezüglich des Einflusses der Form der Probekörper
konnten in der eidg. Festigkeitsanstalt bisher keinerlei Ver-
suche von Belang ausgeführt werden. Auf Antrag der Herren
Mühlethaler & Sohn, Steinlieferanten in Kirchberg,
Bern, sind die Unterschiede der Festigkeitszahlen einer ziem-
lich feinkörnigen Molasse aus dem Steinbruche „Rappen-
fluh" bei Oberburg, in Würfel und Cylinderform bei gleicher
Höhe und gleichem Querschnittsinhalte, festgestellt worden.
Die Versuche ergaben:
Würfel- Cylinder-
festigkeit. festigkeit.
kg pro cm* kg pro cm*
im Mittel aus 4 Versuchen 309,4 330,0
dabei betrug das Maximum: 322,4 347,5
das Minimum: 290,0 295,0
Die Zermalmungskraft eines Würfels reduciit auf die
Einheit (cm 2 ) seiner Querschnittsfläche gibt die „Druck-
festigkeit", den sog. Druckmodul des Materials. Bei
Loch- und Hohlsteinen sind die Löcher und Hohlräume von der
totalen Druckfläche nicht in Abzug gebracht worden.
Zur Orientirung, namentlich um den Prüfungsvorgang der
natürlichen und künstlichen Bausteine darzulegen, lassen wir
hier zwei Protocolle folgen, wie solche anlässlich der Aus-
stellungsarbeiten den betheiligten Ausstellern und den Herren
Fachexperten übermittelt wurden.
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XXV
Protokoll No. 3099.
Natürliche Bausteine
aus dem Bruche Rothgrube in Oberburg,
im April 1883 zur Prüfung beantragt von
Herrn N. Mühlethaler & Sohn, Baumeister in
Kirchberg, Ct. Bern.
Von den eingelieferten:
8 Stück Würfeln
gelangen 3 Würfel in lufttrockenem, 3 Stück Würfel in schein-
bar vollkommen wassergesättigtem Zustande mit abgehobelten
Druckflächen (Lagerflächen) centrisch zwischen bewegliche
Druckplatten ohne Unterlagen auf die Baumaterialprüfungs-
maschine.
Die Erhebung der scheinbaren Dichte, des Härtegrades
und der Fähigkeit der Wasseraufnahme erfolgt an den mit-
gelieferten Handstücken (Schroppen).
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XXVI Protokoll.
I. Geologische und petregraphische Bezeichnung.
Bläulich-grauer, feinkörniger Sandstein, Marine Molasse.
2. Scheinbare Dichte und Volumengewicht
Die Dichte des Materials betragt im Mittel aus zwei Versuchen:
y = 2,41
das Volumengewicht (Gewicht der Cubikeinheit des Materials) wurde im
Mittel aus 3 Versuchen zu:
<f = 2,25 gefunden.
3. Härtegrad.
Das gestellte Material hat nach der Mohs'schen Scala
den Härtegrad — gezeigt,
(die Härte war hier nicht bestimmbar).
4. Wasseraufnahme.
No.
beim
Eintreffen
Gewicht
Stunden
auf heissen
Bisenplatten
getrocknet
der Probestücke
24 | 6 X 24 | 8 X 24
Stunden im Wasser gelegen
Wasscr-
aufnahme
pro
Versuchs-
stück
Kilogramm
1
2
3
2,279
2,276
2,354
—
2,358
2,362
2,442
2,370
2,370
2,458
2,370
2,370
2,460
0,091
0,094
0,106
Summa :
Mittel:
6,909
2,303
—
7,162
2,387
7,198
2,399
7,200
2,400
0,291
0,097
Das Maximum der Wasseraufnahme pro 1 kg Steingewicht wurde
nach 8 X 24 Stunden erreicht und beträgt im Mittel aus 3 Versuchen
0,042 kg d. h. 4,2 Prozent.
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Protokoll.
5. Resultate der Festigkeitsproben.
XXVII
Stein
No.
£-8
PQ
Abmessungen
C1H
V ja
in
Bruch-
belastung
total pr. cm %
Bemerkungen
2,324
2,308
2,310
Natürlich feucht
in
allm&lig
10,0
10,1
10,1
101,0
41,6
411,9
ge-
steigert
10,1
10,2
10,0
103,0
28,8
279,6
10,14
10,2
9,98
103,4
41,2
398,6
Summa :
1090,1
Mi
ttel:
363,4
Pyramidales Zerfallen.
P
kg pro cm %
\*~fo *»
Bemerkungen : Vor dem ziemlich plötzlich erfolgten Zerfallen der Probekörper
traten Kantenablösungen nicht auf.
inwi
isse:
rges
ättij
ftem
LZust
ande
allm&lig
9,8
10,0
9,8
98,0
23,6
240
ge-
steigert
10,0
10,0
9,8
100,0
36,8
363
10,0
10,1
9,9
101,0
31,2
308,9
Summa :
916,9
Mi
ttel:
305,6
kg pro ent
Bemerkungen: —
Zürich, den 2f, April 1883.
Für die eidg. Anstalt zur Prüfung ron BaomaUrialien,
Der Vorstand:
Tetmajer.
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XXVIII
Protokoll No. 3198.
Gewöhnl. Lochsteine
aus der mechanischen Backsteinfabrik in Wiedikon bei Zürich,
beantragt zur Prüfung im März 1883.
Von den zur Verfügung gestellten:
17 Stück Lochsteinen
gelangen 5 Stück in vollkommen wassergesättigtem, 10 Stück
in lufttrockenem Zustande angenähert in Würfelform mit egali-
sirten Druckflächen centrisch zwischen bewegliche Druckplatten
ohne Unterlagen auf die Baumaterialprüfungsmaschine. Sämmt-
liche Steine sind durch Sägen gehälftet und wurden zusammen-
gehörige Stücke mittelst einer 3 mm dicken Fuge aus reinem
Portland -Cement aufeinander gekittet. Die Druckflächen sind
eben und parallel ; sie wurden gleichfalls aus reinem Portland-
Cement hergestellt.
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Protokoll. XXIX
Eesultate der Prüfung.
1. Aussenbesichtigung.
Lochsteine mit 17 circa 1,5 cm weiten Löcdern J_ zur Lagerfläche,
Format schwach 25/12/6 cm, Flächen eben, Kanten entsprechend scharf,
Farbe hellgelb.
2. Scheinbare Dichte.
Die Dichte des Materials betragt im Mittel aus 2 Versuchen:
Y = 2,63.
3. Gewicht der Steine.
Das Gewicht der Steine beträgt im Durchschnitt aus zwei Wägungen
von je 20 Stück
pro Stein: 2,34 kg.
4. Wasseraufnahme und Druckfestigkeit in wassergesättigtem Zustande.
No.
G
beim
Eintreffen
ewicht d
....Stunden
auf beissen
Eisenplatten
getrocknet
er Probestücke
24 1 13 X 24 1 15 X 24
Stunden im Wasser gelegen
Wasser-
aufnahme
pro
Versuchs-
stück
Druck-
festigkeit
kg pro cm*
Ki logramm
1
2
3
4
5
2,295
2,340
2,281
2,270
2,308
—
2,820
2,902
2,823
2,717
2,846
2,891
2,984
2,896
2,778
2,917
2,894
2,988
2,898
2,782
2,920
0,599
0,648
0,617
0,512
0,612
296
396
373
368
438
Summa:
Mittel:
11,494
2,299
—
14,108
2,821
14,466
2,893
14,482
2,896
2,988
0,598
1,871
374
Das Maximum der Wasseraufnahme pro 1 kg Steingewicht wurde
nach 15 X 24 Stunden erreicht und beträgt im Mittel aus 5 Versuchen
0,261 kg d. h. 26,1 Prozent.
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XXX
Protokoll.
5. Resultate der Festigkeitsproben.
Stein
No.
Art
der
Belastung
Abc
b
nessun
cm
c
gen
h
«II
Bru
belas
k
total
ich-
;tung
g
pr.«w*
Bemerkungen
in
1
11,7
12,0
13,2
140,5
36,8
262,0
Pyramidales Zerfallen.
2
3
12,0
11,9
11,6
12,2
13,5
13,1
139,2
145,1
48,8
38,0
350,0
261,5
n v
i' ] Ä
4
h0
9
a
9
12,0
11,6
11,5
12,2
13,0
13,0
138,1
141,5
44,8
47,4
324,0
334,0
5
R) \V
6
11,7
11,9
13,0
139,1
46,4
333,0
""*- i/jf— —J
7
Fehlerhaft.
8
9
12,2
11,5
12,6
12,0
13,1
13,2
153,8
138,0
41,6
40,4
270,0
292,0
Material der Steine voll-
kommen homogen , fein-
kornig bis dicht, stellen-
weise Beginn der Sinter-
ung; Farbe hellgelb.
10
11,5
12,1
13,2
139,0
44,0
iimma:
316,0
S
2742,5
kg pro cm %
Im
Mittel:
304,5
n
n n
Zürich, den 16. April 1883.
Für die eidg. Anstalt zur Prüfung tob Baumaterialien,
Der Vorstand:
Tetmajer.
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Tabellarische Zusammenstellung
der Resultate.
A. Natürliche Bausteine.
Die genaue Bezeichnung der Lage des Steinbruches, resp.
der Verladestation sind dem Special-Catalog der Gruppe XVIII der
Schweiz. Landesausstellung entnommen.
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Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
ElgentMImer
(Pächter)
I. Granitartige
Canton
1 Wohlen a. d. Reuss M. Comolli, Bremgarten
Osogna
Canton
Gem. Osogna (M. Antonini in Wasen, Uri)
Canton
3 Wasenerwald bei Gurtnellen Bezirk Uri
Canton
Collombey,
Gemeinde Collombey-Murraz
Muguet au Rochey,
Gemeinde Monthey
Societe des Carrieres de St. Triphon
et de Collombey
Breganti & Cie., Monthey
Canton
7
8
9
10
Neuenhof im Limmatthal,
Station Wettingen
Eckwyl bei Mägenwyl
Meiengrün, Othmarsingen
Mägenwyl im Berg
idem
n. Trümmer-
J. Schädler- Widmer
J. Widmer in Othmarsingen
J. Ackermann- Würz in Othmarsingen
Jos. Fischer in Dottikon
idem
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3 —
Geologische
Petrographische
Bezeichnung
Alter
Farbe
5
5? 2*
2 ^
* o
Wasscr-
auf nähme
Gewichts-
o/o
Gesteine.
Aargan.
ErnUischeBlOcUel *"»£& I "*« I "
2,48 2,45 0,5
Gesteine.
Marine Molasse
Marine Molasse
Marine Molasse
Molasse
Marine Molasse
Muschelsandstein
Grobk. Muschel-
sandstein
Muschelsandstein
Mittelk. Sandstein
Grobk. Muschel-
sandstein
Druck-
festigkeit
\nkgpr.cmt
trocken
(nass)
1418
Teaain.
Primär Antigorio-Gneiss hellgrau — 2,68 2,68 0,37 1058
1742
Uri.
Protogin
Gneiss-Granit
hellgrau —
2,63 1 -
0,5
Wallis.
Erratische Blöcke
Gneiss-Granit
grau
—
2,68
2,59
0,4
Erratische Blöcke
Gneiss-Granit
grau
-
2,67
—
0,51
1S60
1005
Aargan
L.
gelbl.-grau
—
2,51
2,37
1,9
grau
—
2,58
2,55
1,5
grau
—
2,56
—
2,1
hellgrau
—
2,58
—
3,35
grau
—
2,61
2,55
1.5
846
985
863
611
500
Digitized by VjOOQIC
- 4
EigenthDmtr
(Pachter)
11
12
13
14
15
Mftgenwyl im Berg
idem
Gügglenberg,
Gemeinde Othmarsingen
Würenlos am Haselberg
(Würenlos)
Maiengrün bei Mägen wyl
Jos. Fischer in Dottikon
idem
Friedrich Marti in Othmarsingen
Job. Moser in Würenlos
Bernhard Seiler, Mägenwyl
Clinton
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Lutzenberg bei Rorschach
Lutzenberg,
Gemeinde Wienachten
idem
Wienachten
Lippenrüti, Gem. Wolfhalden,
Station Rheineck
Scheinenhaus Bühler,
Station St. Gallen
Hargarten, Gem. Stein,
Station Herisau
Bartolome Benziger in Wienachten
Joh. Bischof in Grub im Dorf
(St. Gallen)
idem
Niederer in Wienachten
Joh. Ulrich B&nziger
Joh. Fisch in Buhler
Joseph Longoni in Herisau
Rappenfluh,
Gem. Oberburg bei Burgdorf
idem
Osterxnundigen,
Gemeinde Bolligen
Canton
Niclaus Mühlethaler Sohn, Kirchberg
idem
Aktiengesellschaft für die Steinbrüche
von Ostermundigen
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- 5 -
Geologische
Petrographische
Bc
Zeichnung
Alter
Nama
Farbe
Molasse
Ziemlich feink.
Sandstein
grau
Marine Molasse
Muschelsandstein
grau
Marine Molasse
Muschelsandstein
grau
Marine Molassc
Muschelsandstein
gelbl.-grau
Marine Molasse
Muschelsandstein
hell-
gelbl.-grau
Appenzell.
Molasse
A Untere Süss-
wassermolasse
B Untere Süss-
wassermolasse
| Unt. Susswasscr
; Molasse
Unt. Süss wasser
Molasse
Unt. Süsswasser
i Molasse
!
; Marine Molasse
I
Molasse
idem
Marine Molasse
Mittelk. Sandstein
Feink. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Feink. Sandstein
Feink. Sandstein
Feink. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Feink. Sandstein
X
£
W
o
II
3
• -*3
Wasser-
aufnahme
in
" Gcwichto-
%
—
2,57
2,36
3,5
—
2,50
2,50
1,9
—
2,61
—
1.5
—
2,50
2,50
2,6
—
2,54
2,39
2,1
Druck-
festigkeit
inA^pr.«* 1
trocken
(nass)
grünlich-
grau
—
2,62
2,45
24
bläul.-grau
—
2,60
2,50
2,6
hellgrau
—
2,64
2,49
1,8
hellgrau
—
2,64
2,43
2,4
grau
—
2,53
2,38
2,5
grau
—
2,75
2,75
0,9
dunkel-
grau
—
2,73
2,70
0,27
Bern«
298
540
649
632
389
505
535
755
716
405
1634
1898
gelbl.-grau
—
2,50
2,30
5,5
317
(162)
bläul.-grau
—
2,41
2,25
4,2
363
(306)
bläul.-grau
—
2,54
2,21
5,2
325
(191)
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Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
Elgenthflmer
(Pächter)
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
Ostermundigen,
Gemeinde Bolligen
Oberburg an der Emme
bei Burgdorf
idem
Hof Harnischgut,
Gem. Bolligen, Stat. Schönbühl
Stockern
Ostermundigenberg
(Station Ostermundigen)
idem
Aktiengesellschaft für die Steinbrüche
von Ostermundigen
Joh. Tomi in Oberburg
(Gebrüder Lütbi in Burgdorf
idem
Johannes Reber in Bolligen
Bäber in Stockern
Jacob Zimmermann
idem
Thöni, Gebr., in Meiringen
Macconnens (Gläne),
Station Villaz-St Pierre
Champotey, Gem. Echarlens
(Gruyere) Station Bulle
Attalens (Veveyse),
Station Palezieux
Canton
Francois Beaud, Macconnens
Jules Deschenaux
(Joseph Belora, Echarlens)
Michel Carminati, Attalens
Bochemard, Gem. Seiry (Broye)
Station Estavayer
Vaulruz (Gruyere)
Ursy (Gläne),
Station Vauderens
Beauregard, Gem. Freiburg
idem
Ed. Dubey, fils, Seiry
Maurice Borcard (Alfred Masset, Vaulruz)
Gemeinde Ursy (Alphonse Vaucher)
Claude Winkler & J. Fischer, Freiburg
idem
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7 -
Geologische Petrographische
Bezeichnung
Alter
Name
Farbe
?£
^"H.
3?
Wasser-
aufnahme
Gewichts-
o/o
Druck-
festigkeit
in kg^v.cm x
trocken
(naas)
Marine Molasse
Marine Molasse
idem
Marine Molasse
Marine Molasse
Marine Molasse
idem
Feink. Sandstein
Mittelk. Sandstein
idem
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
idem
Schiefer
gelbl.-grau
hell-
gelbl.-grau
bläul.-grau
gelbl.-grau
grünlich-
grau
gelbl.-grau
bläul.-grau
2,53
2,54
2,52
2,59
2,53
2,57
2,50
2,31
5,4
2,22
5,7
2,19
5,8
2,27
5,5
2,20
6,3
2,27
5,3
2,28
5,5
Freiburg.
> Marine Molasse
Marine Molasse
(Gres de Ralligen)
Unt Süsswasser
Molasse
(tertiaire Gres
d'Attalens)
Marine Molasse
Marine Molasse
(Gres de Ralligen)
I Marine Molasse
I Marine Molasse
i Marine Molasse
Mittelk. Sandstein
Feink. Sandstein
Mittelkörniger
compacter
Sandstein
Grobk. Muschel-
sandstein
Sandstein
mittl. KorngrÖsse
Feink. Sandstein
Feink. Sandstein
Feink. Sandstein
graul.-gelb
—
2,54
2,22
6,7
hellgrau
—
2,67
—
0,59
grau
—
2,71
2,65
0,8
grünlich-
grau
—
2,60
2,41
0,96
grau
—
2,62
2,40
1,7
grau und
blau
—
2,51
2,27
5,6
gelblich-
grau
—
2,52
2,24
5,4
bläul.-grau
—
2,54
2,22
6,0
306
(181)
230
(88)
144
(85.6)
(132)
203
268
(181)
327
(185)
m
884
1629
448
1101
215
306
(170)
355
(200)
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- 8 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
Eigesthttnter
(Pächter)
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Booterberg, Gem. Root,
Station Gisikon
Dierikon am Rooterberg,
Station Gisikon
Altorf-Reiath,
Station Schaffhausen
Oberhallauer-Berg,
Station Neunkirch
idem
Sewisteinbruch,
Gemeinde Schieitheim
idem
idem
Canton
Ignaz Herzog & Sohn in Root
Joseph Meier in Luzern
Canton
Wittwe Doli in Altorf
Gem. Oberhallau, H. Graf in Oberhallau
idem
Gebrüder Stamm in Schieitheim
idem
idem
Canton
Wallisberg, Freienbach,
Stat. Piaffikon u. Richters weil
Buchen bei Staad
Bolligen, Stat. Schmerikon
Schlipf; Gem. Thal, Stat. Staad
Oberbollingen, Gem. Jona,
Station Schmerikon
Gregor Nötzli, Freienbach
Canton
Valentin Bftrlocher in Buchen
Joseph Feurer in Bollingen
Joh. Conrad Gasser in Buchen b. Staad
Küster & Murer in Oberbollingen
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— 9 -
Geologische Petrographische
Bezeichnung
Alter
Name
Farbe
*} o
Wasscr-
aufnahme
Gewichts-
o/
Druck-
festigkeit
in k/rpr. cm*
trocken
(nass)
Marine Molasse
Marine Molasse
Feink. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Luxem
•
bläul.-grau
—
2,66
2,60
1,40
bläul.-grau
—
2,63
2,56
1,95
Schaffhausen.
Marine Molasse
Keuper
| idem
i
Keuper
idem
idem
Marine Molasse
Molasse
, Marine Molasse
Molasse
Molasse
Muschelsandstein
Ziemlich feink.
Sandstein
idem
Mittelk. Sandstein
idem
idem
hellgelb
—
2,27
2,04
4,1
hellgelb-
lich-grau
—
2,43
2,02
8,1
röthlich-
braun
—
2,48
2,22
4,6
gelbL-grau
—
2,49
2,18
5,5
röthl.-grau
—
2,48
2,27
4,6
rothbraun
—
2,51
2,17
6,7
Schwyz«
Mittelk. Sandstein
grau
2,63
2,48
Ht. Gallen.
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
2,0
grau
—
2,61
2,32
2,2
grau
—
2,58
2,38
2,4
blaugrau
—
2,60
2,38
2,7
gelbgrau
—
2,55
2,34
3,2
(611)
709
(489)
96
(115)
277
(186)
427
(270)
273
(233)
413
(324)
273
097
580
011
508
447
Digitized by VjOOQIC
10 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
Eigentümer
(Pächter)
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
Wolfhaag,
Gem. Degersheim, Stat. Flawyl
Abtwil Station Winkeln
Oberbollingen, Gem. Jona,
Stat. Schmerikon
Ulisbach, Gem. Wattwyl
Buchberg bei Buchen,
Gemeinde Staad (Rheinthal)
Meyerhof, St. Margrethen
Vadura-Pfäfers,
Gem. Pfafers, Stat. Ragaz
Zwischen Ragaz und
Dorf Pfafers, Station Ragaz
Scheftenau bei Wattwyl
Oberbollingen, Gem. Jona
Station Schmerikon
TJznaberg,
Gem. Uznach, Stat. Schmerikon
Mels am Seezbach und auf
dem Kasteishügel
idem
St. Margrethen
Wittwe Lehner in Wolfhaag
Sekretair Giger in Abtwil, Gaiserwald
(B. Stärkle, Bezirksrichter, Winkeln)
Wolfgang Meier in Oberbollingen
Huldr. Meyer
Gemeinde Staad (Valentin Raggenbaas)
Büesch & Eugster
Ortsgemeinde Pfafers
(Schiefertafelfabrik Engy in Ragaz)
Leonh. Weber in Ragaz
Mathias Sttfheli und J. Zwingli
Michael Vogt in Nuolen (Schwyz)
Wenk & Küster in Schmerikon
Leonhard Zimmermann & Söhne,
Mels
idem
Aug. Rüesch in St. Margrethen
Canton
69
Weidli
am Walchwylerberg,
Gemeinde Walchwyl
J. 0. Fuog in Zug
Digitized by VjOOQIC
- 11 -
Geologische
Be
Alter
Petrographit
Zeichnung
Name
che
Färb«
u
X
£
'S*
«.3
> V
o
Wasser-
aufnahme
in
Gewichts-
Druck-
fcstigkeit
mkfpr.cm*
trocken
(nass)
Mittel-Tertiär
Feinkörnige
Nagelfluh
bunt
—
2,71
2,70
0,26
1443
Mittel-Tertiär
Grobkörnige
Nagelfluh
bunt
Molasse
Grobk. Sandstein
röthlich
hellgrau
—
2,57
2,40
2,9
573
Um. Sfisswasser-
molasse
Sandstein
hell-
gelbl.-grau
—
2,55
2,34
4,1
447
(289)
Marine Molasse
Feink. Sandstein
blaugrau
—
2,60
2,55
2,4
689
Unt. Süsswasser-
molasse
Grobk. Sandstein
grau
—
2,53
2,36
2,1
583
(415)
Eocen (Flysch)
Kalkiger
Thonschiefer
schwarz
2-3
2,76
2,63
0,16
1358
(1109)
Eocen (Flysch)
Kalkiger
Thonschiefer
schwarz
Unt Süsswasser-
molasse
Grobk. Sandstein
grau
—
2,60
2,36
2,3
519
(443)
Molasse
Grobk. Sandstein
hellgrau
—
2,55
2,38
2,6
684
1 Unt. Süsswasser-
molasse
Mittelk. Sandstein
hellgrau
—
2,57
2,46
2,1
785
(632)
Verrucano
(Sernifit)
Quarzit-
Conglomerat
röthlich
—
2,71
2,62
0,0
953
i idem
idem
gelblich-
grün
—
2,68
2,57
0,0
1048
Unt Süsswasser-
molasse
Grobk. Sandstein
hellgrau
—
2,52
2,34
3,0
544
Zug.
Molasse
Feinkörniger
Sandstein
grau
—
2,60
2,51
1,0
869
Digitized by VjOOQIC
- 12 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
EigenthUmer
(Pächter)
70
71
72
Graissrain,
l ! /s — 2 Stunden von Zug
Gemeinde Walchwyl,
Station Zug
Am Gubel, Menzingen,
Station Zug
Cajetan Henggeler
(Henggeler & Guggenbühl)
Dagobert Keiser in Zug
Joseph Weber am Gubel
73
m. Kalk-
Canton
Veitheim, Station Wildegg
Zschokke & Cie. in Aarau
Canton
74
75
76
77
Laufen im Birsthai (Jurabahn)
idem
Laufen im Birsthai
Beuchenette bei Biel
(Station Reuchenette)
Bachofen & Spieße in Basel
idem
Leonhard Friedrich in Basel
Bauunternehmer £. Ritter-Egger
in Biel
Canton
78
79
La Biondeneire,
Gemeinde Chatel St. Denis,
Station Palezieux
Les Pornys, Gem. La Villette
(Gruyere)
Erben von Ignace Grenoud
(Casimir Chillier, Chätel St. Denis)
Claude Oremion (Pharisaz, Gillard & Cie.,
Rstavannens)
Digitized by VjOOQIC
13 -
Geologische
Petrographischc
Alter
Bezeichnung
Name
Farbe
s !
o
* o
Wasser-
aufnahme
Gewichts-
Druck-
festigkeit
in kg pr. cm*
trocken
(nass)
l'nt. Süss wasser
i Molasse
i
! Marine Molasse
! Unt. Süsswasser
Molasse
Mittelk. Sandstein
Mittelk. Sandstein
Mittelgrobk.
Sandstein
hellgrau
bläul.-grau
hellgrau
2,56
2,66
2,59
2,41
2,61
Steine.
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
idem
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Oolithischer
Kalkstein
Weiss-
marmorirter,
oolith. Kalkstein
idem
Oolithischer bis
dichter Kalkstein
Dichter
feingeaderter
Kalkstein
Dichter
Kalkstein
Dichter
marmorirter
Kalkstein
Freibnrg*
hellbraun-
grau
hellbraun!
grau
2,71
2,69
2,70
2,65
1,97
1,3
1,7
Aargai
hellgelb
1*
5
2,66
2,50
5,1
Bern*
hellgelb
4
2,69
2,60
0,9
idem
4
2,70
2,62
0,9
gelblich-
braun
4
2,70
2,70
0,35
hellbraun
4—5
2,70
2,70
0,23
0,12
0,1
610
(436)
608
605
(529)
974
1076
1384
11*25
1612
1678
1229
i \ „." '• '*7qf%Jb;
- 14 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
EJgenthQmer
(Pächter)
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
Grandvillars (Gruyere)
Gemeinde Grandvillars
(Pharisaz, Gillard & Cie., Estavannens)
Canton
La Boche, Gem. Couvet
Vue des Alpes,
Mont d'Amin, Gem. Cernier
Hauterive (St. Blaise)
Boinot bei Chaux-de-fonds
Montandon, Val de Travers
Alphonse Borel (Louis Borel)
Gemeinde Cernier
(Jean Baptiste Grassi ä Cernier)
Societe technique, Neuchätel
Joseph Verseil
Erbschaft von Blanc (Joseph Maulini)
Canton
Hofstetten bei Neuhausen
Gehrenbuch
bei Hemmenthai (Schaffhausen)
Gaisberg bei Schaffhausen
Albert Buhrer in Schaff hausen
Christian Leu in Hemmenthai
Fr. Bossi in Schaffhausen
Canton
Oberbuchsiten (Egerkingen)
Solothurn
Solothurn
Gemeinde Oberbuchsiten
(Arnold von Arx, in Ölten)
Gemeinde Solothurn (Bargetzi-Bohrer)
Bargetzi-Schmid
Digitized by VjOOQIC
- 15 -
Geologische Petrographische
Bescichnung
Alter
Farbe
X
5
So-
tt p
> v
O
Wasser-
aufnahme
Gewichta-
•/o
Druck-
festigkeit
in ^pr.t« 1
trocken
(nass)
Malm,
jurassisch
Dogger,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Neocomien,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Urgonien
Kreideformation)
jurassisch
Malm, jurassisch
Malm, jurassisch
i
Malm, jurassisch
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Malm,
jurassisch
Dichter marmor.
Kalkstein
hellbraun!
grau
6-7
2,70
2,70
Neuenbürg*
Oolithischer
Kalkstein
Dichter Kalkstein
Zoogener,
oolithischer
Kalkstein
Oolithischer bis
dichter Kalkstein
Erdiger
oolithischer
Kalkstein
roth
4
2,67
2,67
hellbraun
3-4
2,71
—
0,15
gelb
2
2,57
2,50
34
hellbraun
6
2,70
2,70
0,36
gelblich -
weiss
1-2
2,54
2,04
10,7
Schaffhausen.
Dichter Kalkstein
Dichter Kalkstein
Dichter Kalkstein
hellgelb
3—4
2,68
2,66
1,3
hell-
gelblich-
grau
4
2,65
2,59
0,7
hellgelb
4
2,70
2,70
0,5
Solothnra.
Dichter Oolith-
Kalkstein
Dichter Nerinaen-
Kalkstein
(Meerschnecken)
Dichter Nerinäen-
Kalkstein
hellgrau
geädert
4-5
2,69
—
0,29
hellgrau
3-4
2,70
2,68
0,30
hellgrau
4
2,69
2,66
0,37
1570
1351
1963
474
(228)
1363
133,9
1422
1386
1177
1139,7
1084
1034
Digitized by VjOOQIC
16 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
ElgenthOmer
(Pächter)
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
Lommiswyl
idem
idem
idem
Gemeinde Bellach
(Peter Fröhlicher & Cie. in Lommiswyl)
idem
idem
idem
Canton
Bazenheid, Gem. Kirchberg
an der Thur (Stat. Bazenheid)
Siten im Fly bei Weesen
Isligetein bei Ragaz
Isligstein bei Ragaz
Wallenstatt
Gem. Wartau Am Schollberg
zwischen Trübbach und Sargans,
Verladestation Trübbach
Libingen bei Mosnang,
Station Bütschweil
Canton St. Gallen
(Jon. Bapt. Moosberger, in Bazenheid)
Ortsgemeinde Weesen
(Heinrich Hösli in Glarus)
Ortsgemeinde Ragaz (G. Koller in Ragaz)
Ortsgemeinde Ragaz
(Max Näff in Rheineck)
Marmorbrüche und Cementfabrik
Wallenstatt
Ortsgemeinde Wartau
Steiger & Kuhn in Flawyl
Canton
Villeneuve, Mont Arvel
Agiez, Bezirk Orbe
idem
Berger freres in Villeneuve
Chamorel & Southwell in Lausanne
idem
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- 17 -
Geologische
Petrographische
Bezeichnung
Alter
Farbe
o 2.
O
2 <
* o
Wasser-
aufnahme
Gewichts-
•/o
Druck-
festigkeit |
in kg^x.cmß.
trocken
(nass)
Malm,
jurassisch
idem
idem
idem
Dichter Nerinäen-
Kalkstein
idem
idem
idem
B hellgelb
C gelb
D gelb
E gelb
3-4
3-4
3-4
3-4
2,70
2,69
2,69
2,70
2,66
2,67
2,67
2,68
St. Gallen.
Valangien, alpin
Kreideformation)
Eocenformation,
alpin
i Eocenformation,
! alpin
Malm, alpin
Malm, alpin
Kalktuff
Echinodermen
Kalkstein
Dichter
Nummuliten-
Kalkstein
idem
Dichter Quintner-
Kalkstein
Dichter Kalkstein
Kalktuff
Lias, alpin
!
Urgonien
'Kreideformation)
1 jurassisch
idem
Dichte Echino-
dermen- Breccie
Oolithischer
erdiger
Kalkstein
idem
(blancroyal)
Waadt.
röthlich-
braun
gelblich-
weiss
idem
4-5
1-2
2-3
2,73
2,59
2,59
2,73
2,30
2.40
0,19
0,29
0,26
0,29
10,0
9,15
gelb
3—4
2,21
1,65
13,4
graulich-
braun
4-5
2,70
2,70
schwarz
m. weissen
Adern
4
2,72
2,70
0,26
idem
4
2,72
2,70
0,26
schwarz
5-6
2,71
2,71
0,39
schwarz,
weiss
geädert
3-4
2,71
2,70
0,8
gelb
—
2,37
1,71
7,4
1407
1555
1081
1092
00,6
1787
1146 I
1140
1354
1*07
96,5
(123,4)
962
148
(62,2)
257
(141,8)
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- 18 -
Nr.
Lage des Bruches
(Verladestation)
Eigentümer
(Pachter)
106
107
108
109
110
111
112
113
114
Ghamblon bei Yverdon
St. Triphon, Gem. Ollon
idem
Emile Xiandry in Yverdon
Societe des Carrieres
de St. Triphon et de Collombey
idem
Canton
Murraz, Stat. St. Triphon
Collombey,
Gem. Collombey- Murraz
Collombey
(Monthey und St Triphon)
idem
Oranges
Rive droite du Rhone
Bloch, Bovet A de. in Monthey
Societe des Carrieres
de St. Triphon et de Collombey I
Gemeinde Collombey (P. M. Delavallaz)
idem
Usine de Grandchamps pres Veytaux Vaud, ;
Joseph Sollioz & Cie. in Sitten
Canton
Höll,
Gem. Neuheim und Menzingen
(Station Zug)
Gebr. Joseph Leonz & Joseph Schxnid'
in Baar
115
Lägern, Gem. Sünikon
(Dielsdorf)
Canton
Lägera-Steinbrach-Aktiengesellschaft
Regensberg»
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- 19 -
I Geologische
Petrographische
Bezeichnung
Farbe
o
$ o
Wasser-
aufnahme
Gewichts-
Druck-
festigkeit
in kg^TAm*
trocken
(nass)
Neocomien,
jurassisch
Lias, alpin
idem
Alpin
Sekundär-
Kalkstein
Sekundär-
Kalkstein
idem
idem
Trias
Malm,
jurassisch
Fleckiger,
späthiger Kalkst.
Dichter geäderter
Kalkstein
idem
gelblich-
braun
schwarz
idem
5-6
5-6
4-5
2,70
2,71
2,68
2,68
2,67
2,45
Wallis.
Dichter
Kalkstein,
geädert
Gesprenkelter
späthiger Kalkst.
Späthiger Kalkst.
Echinodermen-
Breccie
idem
Dichter weisser
Gyps, Alabaster
Kalktuff
Dichter
Kalkstein
Zürich.
hellbraun
2,67
2,61
0,3
0,2
1075
1575
(St. Anne)
dunkel-
grau,
weiss
4-5
2,73
2,70
0,18
gewölkt
röthlich-
grau
4-5
2,71
2,69
hellgrau
3-4
2,70
2,64
dunkel-
violett
3-4
2,73
2,66
weiss
2-3
2,28
2,25
—
Zug.
—
2,53
1,57
13,7
15*20
1377
1850
432,5
870
1766
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Tabellarische Zusammenstellung
der Resultate.
B. Künstliche Bausteine.
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Nr.
Firma
Abmessung
Dampfziegelei Heurieth,
Aussersihl bei Zürich
I* Handsteine.
25,0 : 12,0 : 6,0
Staats-Bergwerks- Verwaltung
Käpfnach bei Horgen
J. J. Keller, Ziegeleien Teufen und
Neftenbach, Stat. Einbrach und Pfungen
Mechanische Backsteinfabrik Zürich
Thonwaaren- u. Klinkersteinfabrik
Tänikon bei. Aadorf
Ziegelei Albishof in Wiedikon b. Zürich
(R. & E. Blattmann)
idem
24,5 : 11,8 : 5,5
24,0 : 11,0 : 6,0
24,5 : 11,0 : 6,0
25,0 : 12,5 : 5,5
28,0 : 13,5 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
9
10
11
12
Thonwaarenfabrik Allschwil
Passavant-Iselin in Basel
Station Basel und St. Ludwig
idem
II* Haschinen-
25,5 : 12,5 : 6,0
J. Schmidheini, Ziegelei Heerbrugg u.
Espenmoos (Rheinthal) Stat. St. Fiden
idem
Societe technique in Neuenburg
25,0 : 12,0 : 6,0
25,5 : 12,0 : 6,5
idem
27,0 : 9,0 : 5,0
Mauersteine
Mauersteine
Kaminsteine
Digitized by VjOOQIC
- 23 -
Faite
n
?6
2,3*8
Druckfestigkeit in kg pro o»»
trocken
Direh- Maxi- Mini-
lehiltt raum mum
wassergesättigt
Direh- Maxi- Mini-
tehilftt mum mum
I* Handsteine*
röthlichgelb —
roth
hellgelb
weisslichgelb
hell
weisslichgelb
hellgelblich
—
2,55
25,6
190
238
141
123
159
1,96
2,50
28,1
254
293
220
23*
268
2,38
2,89
11,8
233
261
194
218
265
2,48
2,53
24,8
935
282
149
215
261
2,34
2,56
23,3
102
232
171
216
278
2,19
3,46
31,5
03
195
67
06
118
2,17
2,49
29,3
113
139
90
06
124
-Tollsteine*
98
194
190
168
179
84
69
roth
röthlichgelb
roth
hellgelb
roth
2,30
3,50
13,0
204
347
206
264
274
2,24
2,83
19,2
440
531
388
377
426
2,31
3,09
20,0
374
445
316
320
363
2,36
2,96
25,1
400
500
232
230
308
2,29
2,00
11,4
243
409
136
318
384
253
335
249
179
220
Digitized by VjOOQIC
- 24 -
Nr.
Firma
Abmessung
in cm
Benennung
beziehungsweise
Abmessungen der
Löcher
13
14
15
16
17
18
Societe technique in Neuenburg
Ziegel- u. Thonwaarenfabrik Emmishofen
(Noppel & Würtemberger)
Schiffsstation Constanz
Ziegelfabrik z. Ziegelhof,
Hörn bei Rorscbach (Gk A. Bourry)
Hector Egger's Ziegelfabrik Nebikon
idem
Dampfziegelei Heurieth,
Aussersihl bei Zürich
19
20
21
22
23
24
21,5 : 10,5 : 5,5
25,0 : 12,0 : 6,0
25,5 : 12,5 : 6,5
22,0 : 11,0 : 6,0
23,0 : 11,0 : 6,5
25,0 : 12,0 : 6,0
Verblendsteine
Mauersteine
Mauersteine
Verblendsteine
Hinter-
mauerungssteine
Mauersteine
J. J. Keller,
Ziegeleien Teufen und Neftenbach,
Stationen Einbrach und Pfungen
HI* Nachgepresste
24,0 : 11,5 : 6,0
Fd. Curchod & de., tuilier,
in Bussigny b. Lausanne
26,5 : 12,0 : 6,0
IT. Lochgteine.
Ziegelei Dynhard (A. Berlinger)
Dampfziegelei Heurieth,
Aussersihl bei Zürich
J. J. Keller, Ziegeleien Teufen und
Neftenbach, Stat Einbrach u. Pfungen
idem
23,0 : 11,5 : 6,5
25,0 : 12,0 : 6,0
24,5 : 11,5 : 6,0
24,0 : 11,0 : 6,0
Verblendsteine
Verblender
17 ä 1,0 cm
Durchmesser
17 ä 1,5 cm
Durchmesser
17 ä 1,5 cm
Durchmesser
Digitized by VjOOQIC
25
Farbe
roth
röthlich-
gelblich
roth
dunkelroth
roth
hellgelb
dunkelroth
roth
ö=r
2,25
(3,27*)
2,57
2,22
2,29
2,29
2,30
3 «■
2,07
(2,15*)
3,30
3,63
2,48
2,66
2,70
£B8
18,8
(7,8*)
21,8
16,9
13,2
17,6
22,6
Druckfestigkeit in kg pro cm*
trocken
Dirch- Maxi- Mini-
seknitt mum mum
128
(164*)
337
215
261
227
285
151
(171*)
472
290
389
280
312
90
(109*)
208
171
147
199
185
wassergesättigt
Dnrch- Maxi-
seh litt mum
177
(14«*)
280
183
207
219
Tollsteine*
A. Senkrecht durchlöcherte Steine*
hellroth
hellgelb
hellgelb
dunkelroth
*) Kontroiversuch mit einer neuen Sendung Steine.
214
(166*)
320
206
222
242
Mini-
mum
143
(133*)
224
137
189
165
2,34
2,96
9,3
267
324
196
218
322
2,34
3,80
—
291
388
190
-
—
154
2,59
2,60
22,1
336
431
279
819
367
2,32
2,55
26,6
320
376
211
241
279
2,35
2,39
20,4
338
383
272
240
302
2,32
2,82
9,3
380
485
210
323
348
256
180
198
269
Digitized by VjOOQIC
- 26 -
Nr.
Firma
Abmessung
Amahl und
Abmessungen der
Löcher
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
Mechanische Backsteinfabrik Zürich
idem
idem
Thonwaarenfabrik Allschwil
Passavant-Iselin in Basel
Station Basel und St. Ludwig
idem
Thonwaaren- u. Klinkersteinfabrik
Tänikon bei Aadorf
Ziegelei Albishof i. Wiedikon b. Zürich
(R. & E. Blattmann)
idem
25,0 : 12,0 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
24,0 : 11,5 : 5,5
24,0 : 11,5 : 5,5
24,5 : 12,5 : 6,2
28,0 : 13,5 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
17 ä 1,5 cm
Durchmesser
IT. Lochsteine.
Ziegelei Dynhard (A. Berlinger)
Fd. Curchod & Cie., tuilier
in Bussigny b. Lausanne
J. J. Keller, Ziegeleien Teufen und
Neftenbach, Stat. Embrach u. Pfungen
Staats-Bergwerks- Verwaltung
Käpfnach bei Horgen
J. J. Keller, Ziegeleien Teufen und
Neftenbach, Stat. Embrach u. Pfungen
Mechanische Backsteinfabrik Zürich
25,0 : 12,5 : 6,5
28,0 : 15,0 : 12,0
23,0 : 11,5 : 5,5
25,0 : 12,0 : 8,0
22,5 : 11,5 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
3ä2,0u.8äl,6<rw
Durchmesser
17 ä 2,0 cm
Durchmesser
14 ä 1,5 cm
Durchmesser
2 ä 3,0 : 2,0 cm
9 in 3 Etagen
ä 2,0 : 3,0 cm
5 ä 2,5 : 2,5 cm
4 in 2 Etagen
a 1,5 : 3,0 cm
2 ä 3,0 : 3,0 cm
3 ä 2,0 : 2,0 cm
Digitized by VjOOQIC
— 27 —
i Farbe
"SO
• »
CO*
3 -*
giS-g
« a ■»
Druckfestigkeit in kg pro «»»
trocken
Dirch- Maxi-
Schnitt mum
Mini-
mum
wassergesättigt
Darek* Maxi-
schnitt mum
Mini-
mum
hellgelb
, hellgelb
roth
roth
| hellgelb
hell
weisslichgelb
hell
weisslichgelb
i
hellgelblich
2,48
2,22
2,33
2,30
2,28
2,30
2,34
2,34
2,57
2,65
2,20
2,44
3,00
2,25
12,5
26,1
18,7
2,6
16,2
24,6
29,5
31,7
255
804
840
270
582
214
141
158
311
350
405
345
685
286
177
200
193
261,5
284
212
411
167
114
112
294
874
282
247
459
227
200
139
338
438
296
290
506
261
226
180
B. Horizontal durchlöcherte Steine.
hellroth
gelb
dunkelroth
roth
dunkelroth
hellgelb
2,63
2,75
19,0
204
257
78
217
251
2,37
2,54
18,9
105
135
74
102
139
2,32
2,13
6,8
136
203
96
190
210
—
2,90
22,0
79
95
64
09
109
2,36
2,12
8,5
135
302
105
151
159
2,51
2,18
23,4
105
147
71
100
123
271
296
268
211
380
187
161
112
144
62
178
90
145
48
Digitized by VjOOQIC
- 88 -
Nr.
Firma
Abmessung
Anzahl und
Abmessungen der
39
40
41
42
43
44
45
46
Thonwaarenfabrik Allschwil
Passavant-Iselin in Basel
Station Basel und St. Ludwig
Societe technique in Neuenburg
idem
Thonwaaren- u. Klinkersteinfabrik
Tänikon bei Aadorf
E. Walcher-Luchsinger,
Mechanische Backsteinfabrik Schännis
idem
idem
Hector Egger's Ziegelfabrik Nebikon
25,0 : 12,0 : 6,5
30,0 : 10,5 : 6,0
31,0 : 11,5 : 4,0
24,6 : 12,0 : 6,5
25,0 : 12,0 : 6,0
25,0 : 12,0 : 6,0
24,0 : 11,5 : 6,5
24,0 : 12,0 : 6,0
2 ä 3,0 : 2,5 cm
2 ä 2,6 : 3,0 cm
3 ä 4,5 : 2,0 cm
2 ä 2,5 : 3,5 cm
2 ä 0,1 cm
Durchmesser
2 ä 3 cm
Durchmesser
3 ä 2,5 cm
Durchmesser
3 ä 3,0 : 2,0 cm
V. Cementateine.
47
48
49
50
51
Bausteinfabrik Solothurn
Gesellschaft der
Ludw. von Roll'schen Eisenwerke
in Choindez
Staats-Bergwerks- Verwaltung
ELäpfhach bei Horgen
idem
Rüge & Cie., Cementsteinfabrik
Altstetten bei Zürich
24,0 : 12,0 : 6,0
24,0 : 11,5 : 5,5
25,0 : 12,0 : 6,5
25,0 : 12,0 : 6,5
25,0 : 12,0 : 6,0
( * •)
Cementsteine
Schlackensteine
Cementsteine
Cementsteine
Verblender
Cementsteine
( » *)
Digitized by VjOOQIC
- 29 -
CO
n
3
"So
2.S-
a "•
og
? » 7
o —
5"3
Druckfestigkeil
in kg pro cm %
Farbe
trocken
wassergesättigt
i
Direh-
■ehaltt
Maxi-
mum
Mini-
mum
Direh-
tchnitt
Maxi-
mura
Mini-
mum
roth
2,27
2,80
15,5
169
192
130
96
136
73
roth
2,29
2,21
14,2
122
179
75
109
124
96
roth
2,38
2,12
12,6
80
138
48
82
105
65
i
hellgelb
2,43
2,14
25,2
90
153
65
104
150
52
roth
2,40
3,00
15,6
437
545
276
231
273
126
roth
—
2,62
13,4
193
244
145
109
122
90
1 roth
2,40
2,62
15,3
945
416
186
185
250
118
dunkelroth
i
2,31
2,20
13,1
112
158
90
107
123
93 i
V
• Cen
dental
teilte.
i
grau
2,36
3,33
—
70
103
54
—
—
—
grau
2,28
3,55
8,1
990
355
237
177
209
143
gelblichgrau
2,27
4,20
1,9
209
243
174
189
202
166
dunkelgrau
2,40
4,15
2,3
142
175
121
195
149
115
grau
( - )
2,43
4,27
3,1
»08
(291*)
352
(806*)
282
(282*)
186
(237*)
209
(252*)
160
(210*)
*) Kontrolverauch mit Steinen einer 2. Lieferung.
Digitized by VjOOQIC
- 30 -
Specielle Untersuchungen der Schweiz. Trümmer-
gesteine.
Nach Abwicklung der mehrfach erwähnten Ausstellungs-
arbeiten hat der Berichterstatter, behufs schärferer Kenn-
zeichnung der petrographisch-physikalischen Eigenschaften der
Schweiz. Sandsteine, eine Reihe specieller Untersuchungen ein-
geleitet, deren Resultate um so wichtiger sind, als sie einer-
seits die anlässlich der Ausführung der Ausstellungsarbeiten
gewonnenen Gesichtspunkte hinsichtlich der Möglichkeit bestä-
tigen, die Frostbeständigkeit eines Materials auf mechanischem
Wege zu bestimmen und zahlengemäss auszudrücken, ander-
seits die Bahnen ebnen, auf welchen voraussichtlich wirksame
Conservirungsmittel verwittern ngsfähiger, resp. in Verwitterung
begriffener Sandsteine zu finden sind.
Die Frage nach einem einigermassen zuverlässigen Ver-
fahren zur Charakterisirung des Beständigkeitsverhältnisses
eines Materials ist wohl so alt als die Baukunst selbst. Viele
unserer ehrwürdigen Denkmäler der Gothik und Renaissance,
aber auch so manche Bauwerke aus jüngst verflossener Zeit
würden sicherlich aus anderem Materiale erstellt worden
sein, hätte man ihr nachmaliges Schicksal geahnt und über
Mittel verfügt, das muthmassliche Verhalten der Materialien
bei Einwirkung wechselnder Feuchtigkeit und Frostes zu be-
stimmen.
Was der Bautechniker in erster Linie bedarf, ist die
Entscheidung, ob ein bestimmtes, in einem spec. Anwendungs-
falle in Aussicht genommenes Material ohne Gefahr einer
vorzeitigen Zerstörung (absolut Beständiges giebt es ja über-
haupt nicht) verwendet werden könne, ob bei der Verwendung
besondere Vorsichtsmassregeln geboten sind, oder ob die An-
wendung des Materials wegen entschiedener Unbeständigkeit
sich auf den innern Ausbau zu beschränken habe. In zweiter
Linie liegt es im Interesse der Steinindustrie sowie der mit
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— 31 —
ihr verbundenen Branchen des Baugewerbes, Mittel zu finden,
die ohne Aenderung der Farbe und äussern Beschaffenheit des
Materials seine Widerstandsfähigkeit gegen Frost und Wetter-
schäden erhöhen.
Unsere Erfahrungen und anderweitig ausgeführte Frost-
versuche sprechen unzweifelhaft dafür, dass das gewählte
Verfahren die obwaltenden Verhältnisse mit genügender Schärfe
und Zuverlässigkeit charakterisirt, und daher auch umgekehrt
in den Stand setzt, den Wirkungsgrad eines vorgeschlagenen
Conservirungsmittels zu prüfen und zu beurtheilen.
Aus vorstehend Gesagtem möchte bereits zur Genüge
hervorgehen, dass es sich lediglich um den mechanischen
Vorgang der Frostwirkung handeln kann, wenn wir versuchen,
die Beständigkeit eines Materials auf rein mechanischem
Wege, zahlengemäss auszudrücken. Alle chemischen Agentien,
die die Dauer der Dienstleistung schädlich beeinflussen, seine
vorzeitige Zerstörung hervorrufen oder doch beschleunigen
können, fallen hier ausser Betracht und bilden Gegenstand
einer Erörterung, die von der Wirkung des kristallisirenden
Wassers getrennt werden muss. Nachstehende Betrachtungen
beziehen sich ausschliesslich auf mehr oder weniger poröse
Bausteine, also auf die Trümmergesteine überhaupt, sowie
auf die oolithisch-erdigen Kalksteine. Die nennenswerthen
Schäden, die durch Wirkung der Kristallisation des Wassers
an scheinbar compacten Gesteinsarten beobachetet werden,
sind stets auf vorhandene Lager, Adern, nachträglich ausgefüllte
Zerklüftungen zurückzuführen, die sich durch Ansehen der
Bank erkennen lassen, ohne dass man zu Handstücken seine
Zuflucht zu nehmen brauchte.
Die zahlreichen, an kleinern und grössern Objekten aller
Art beobachteten Verwitterungserscheinungen lassen sich auf
die Wirkung der Kristallisation des capillar festgehaltenen
Wassers, der Porenfeuchtigkeit zurückführen. Der Vorgang
ist folgender:
An Stellen ein und desselben Steines, wo das capillar
festgehaltene Wasser der Porenräume durch Zugluft und un-
mittelbare Einwirkung der Sonnenstrahlen nicht genügend
intensiv verdunsten kann resp. durch Nachsickerung sich er-
neuert, entsteht eine Lockerung des materialen Gefüges, eine
Reduktion der Cohaesion durch Expansion des sein Volumen
vergrösserten Körpers, hauptsächlich aber durch Erweichen
der Kittsubstanz (der Sandsteine) oder der Körpermasse selbst
(oolithischen, erdigen Kalksteine). Trifft das durchfeuchtete
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— 32 -
Material eine Frost Wirkung, so werden an jenen Stellen des
Steines, wo die Porenfeuchtigkeit der Oberfläche zunächst
sitzt, von Aussen nach Innen fortschreitend kleine Körper-
theilchen abgelöst, so oft die Expansionskraft des Eises grösser
ist, als die Zugfestigkeit des erweichten Materials. Da nun
durch Erweichung der Kittsubstanz beziehungsweise der Grund-
masse des Materials selbst Zug- wie Druckfestigkeit gleich-
massig alterirt werden, anderseits das Verhältniss von Zug zu
Druck für das gleiche Material constant sein muss, so ist
klar, dass bei Beurtheilung der Sachlage die bäutechnisch
ungleich wichtigere, leichter bestimmbare Druckfestigkeit für
die Zugfestigkeit substituirt werden kann, so ferne nur dem
Verhältnisse beider in der schliesslichen Relation der Frost-
beständigkeit gebührend Rechnung getragen wird.
Zur Charakteristik der Frostbeständigkeit eines Trümmer-
gesteines oder eines porösen, oolithisch-erdigen Kalksteins ist es
nur nöthig, die Porosität, Fähigkeit der Wasseraufnahme und
das Mass des Erweichens in einer gedrängten Form auszu-
drücken ; gleichzeitig die Cohaesion des Materials, bei welcher
Ablösungen einzelner Körperpartikelchen ausgeschlossen bleiben,
durch hinreichende Festigkeitszahlen auszudrücken. Porosität,
Fähigkeit der Wasseraufnahme und das Mass der Erweichung
gelangen summarisch in der Grösse des Verhältnisses der
Festigkeit in wassergesättigtem Zustande zur Trockenfestigkeit
voll und ganz zum Ausdrucke. Wir finden mit Rücksicht
auf die Gefahr, die im Erweichen des Kittmaterials oder der
Grundmasse eines Materials selbst liegt, die Berechtigung,
das fragliche Verhältniss als Beständigkeitscoef ficient
zu definiren und die Qualität, den Werth eines Materials:
1. durch eine angemessene minimale Druck-
festigkeit (in trockenem Zustande)
2. durch einen minimalen Bestand igkeits-
coefficienten
auszudrücken.
Die Feststellung der Grenzwerthe für den Festigkeits-
und Beständigkeitscoef ficienten kann entweder cx-
perimental durch Frostversuche, oder in Anlehnung an die
Erfahrung erfolgen. Den erstgenannten Weg hat Hauen-
schild betreten und die Richtigkeit und Zuverlässigkeit unserer
Ausdrucks weise an Kalkoolithen in natürlichem, verfrierbarem
und imprägnirtem Zustande nachgewiesen. Wir haben uns mit
Rücksicht auf die Unmöglichkeit der Erprobung sämmtlicher
Species der Gruppe Trümmergesteine, mit Rücksicht auf die
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massgebende Bedeutung der directen Erfahrungen, an die letztern
angelehnt und darauf unsere Classification der Bausteine basirt.
Bevor wir auf die Begründung der speciellen Qualitäts-
ansätze schreiten, sei gestattet, aus der Reihe der beobachteten
Verwitterungserscheinungen einige kennzeichnende Fälle heraus-
zugreifen, an welchen die Rolle, die das capillare Wasser
in fraglicher Sache spielt, besonders ausgeprägt erscheint.
Eine ziemlich häufig beobachtete Erscheinung ist die Ver-
witterung der Balkon- und Hängeplatten stark vorladender
Gesimse. Das Regen- oder Schneewasser sickert durch den
Stein und sammelt sich in den Poren der untern Steinhälfte.
Während die dem Wind und Wetter direct ausgesetzte obere
Steinfläche dank der immer wieder eintretenden Trocknung
und Erhärtung gut erhalten erscheint, bleibt die Cohaesion
des Materials in den wassergesättigten Theilen suspendirt und
für die schädliche Frostwirkung empfänglich. Dadurch erklären
sich die Ablösungen der untern Flächen der Balkon- und Ge-
simsplatten; daher das Herabfallen der untern Kiefer der
Löwenköpfe auf der Attika des eidg. Polytechnikums, u. d. m.
Eine Reihe von Stützmauern, wahrscheinlich ohne rechte
Sickeranlagen , zeigen folgende Verwitterungserscheinungen.
Einzelne Binder, die muthmasslich auf die ganze Stützmauer-
stärke durchgreifen, sind zerstört, lösen sich bei Berührung in
Sand auf, während die anliegenden Nachbarsteine angefressen
erscheinen. Diese Erscheinung, die Herr Oberingenieur Rob.
Moser an den Berner Stützmauern zuerst beobachtet hat,
kommt auch bei Backsteinmauern vor, wo jedoch gewöhnlich
eine grössere Anzahl in Verband stehender Steine in Ab-
blätterung begriffen erscheinen, während benachbarte Partien
vollkommen intact sind. Hier hat man es offenbar mit der
combinirten Wasser-Frostwirkung, wie vorher, zu thun. Das
Wasser wird durch capillare Canäle der Mörtelfugen oder
der Steinmasse aus der Hinterfüllung öder aus dem Wasser,
welches gelegentlich auf der rückwärtigen Wandfläche der
Mauer abfliesst, gesogen festgehalten und bereitet durch Er-
weichen der Kittsubstanz resp. der Ziegelmasse den Effect der
Frost Wirkung energisch vor.
Stützmauer-Deckel zeigen oft interessante Verwitterungs-
erscheinungen. Gewöhnlich tritt die Verwitterung an den
untern Deckelflächen zwischen Wassernase und Auflagerfläche
ein. Am häufigsten beginnt der Steinfrass an der Stossfuge
der Deckel und erscheinen sodann in der Regel beide an-
stossenden Steine von der Fuge weg angegriffen. Fig. 1
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— 34 —
und 3 zeigen" derartige Verwitterungserscheinungen an Deckeln
einer Garten-Mauer in Zürich.
1
Fig. I
Fig. 2
Durch den Grad der Verwitterung, namentlich durch die
Mannigfaltigkeit der Erscheinungen, bietet das Hauptgebäude
des Schweiz. Polytechnikums besonderes Interesse und reich-
liches Material zum Studium. Fast sämmtliche der vor-
handenen Verwitterungsschäden sind durch Erweichen der Kitt-
substanz des verwendeten Sandsteins bedingte Frostschäden;
einzelne Erscheinungen möchten auch dafür sprechen, dass
die feinern Details wahrschein-
lich in Folge der zerstörenden
Einwirkung der Steinhauerwcrk-
zeuge auch gegen Frostschäden
empfindlicher sind, als die
kräftigen Gliederungen. Fig. 3
stellt eine der Ecken an den
Thüren des Hauptportals dar.
Man sieht, die verticale Stoss-
fuge saugt Wasser von den Stein-
platten, mit welchen das Podest
der Freitreppe vor dem Eingang
eingedeckt wurde. Der Stein
nimmt capillar Wasser auf, er-
weicht und verfriert von Aussen
nach Innen fortschreitend in der
Ausdehnung, als Wasser einzu-
dringen vermag.
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— 35 -
Fig. 4 gibt die perspectivische Ansicht einer Ecke vom
Mittelbau der Hauptfa9ade des Polytechnikums. Der in
Fig. 5 und 6 in ursprünglichem und jetzigem Zustande dar-
gestellte Rundstab mit dem anschliessenden Profil zeigt an
der Oberfläche, die der Einwirkung von Wind und Wetter
direct exponirt ist, nirgends den geringsten Schaden; das
Material ist hart und sogar mit einiger Vegetation bewuchert.
Die Wassernase ist wenig tief und klein; das abfliessende
Wasser wird, statt abzutropfen, an der Wassernase theilweisc
capillar aufgesogen und netzt mit dem direct durchsickernden
Wasser die unter dem Rundstab liegenden, gedeckten Theile
des Profils, sie sind fast durchwegs stellenweise bis zur Un-
kenntlichkeit verwittert, weil hier das Wasser in Folge Durch-
sickerung sich erneuert und Dank der geschützten Lage des
Profils nicht in dem Masse als an der Oberfläche des Rund-
stabes verdunsten konnte.
Fig. 7 und 8 stellen ein Profil über dem Sockel der
Hauptfacade in ursprünglichem und jetzigem Zustande dar.
Man sieht die Fläche, auf der das Wasser rasch ab-
fliessen konnte, intact, während an der untern Partie des
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- 36 —
kleinen Rundstabes, von unten aufwärts fortschreitend, die
Verwitterung soweit gediegen ist, dass bei einfacher Berührung
des Profils das Material oft in widerstandslosen Sand zerfallt.
Fi*. 5
Fig. 7
Fig. 8
Besonderes Interesse bietet Fig. 9. Hier ist das be-
sprochene Sockelgesimse in perspectivischer Ansicht nochmals
wiedergegeben. Die Stossfuge der Bossenquadern über dem
Gesimse führt das an der Maueroberfläche abfliessende Regen-
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- 37 —
wasser auf das Profil. In der Ausdehnung, auf welcher sich
das abfliessende Wasser erstreckt, sieht man das Gesimse gut
erhalten, während die anstossenden Theile (vergl. Fig. 10 und
11) desselben stark verwittert erscheinen. Die gleiche Er-
scheinung wiederholt sich ■ mehrfach an der Facade, so dass
man sicher ist, nichts „Zufälliges" vor sich zu haben. An
solchen Stellen , wo capillares Wasser aufgenommen und fest-
gehalten werden konnte, treten auch hier Verwitterungen
unverkennbar auf, doch sind sie weder so tief greifend noch
so umfassend, als an den benachbarten Stellen. Die Ursache
der Conservirung der Gesimspartie unter der Stossfuge lässt
sich blos durch die
Mf Annahme erklären,
dass hier Kalk des
Mörtels ausgelaugt
und in den Poren des
Steines in Form von
kohlensaurem Kalk
abgelagert wurde,
welcher einerseits die
Poren füllt, ander-
seits die Kittkraft der
Kittsubstanz erhöht.
Für diese Erklärung
spricht auch der
Umstand , dass die
Conservirung wirk-
lich nur oberfläch-
||licher Natur ist,
^ indem an einzel-
b nen , besonders
^ ausgeprägtenStel-
i len die Oberfläche
1 des Profils scha-
^ lenartig aussieht
^ u.theilweise schon
^ angefressene Par-
tien des Steines
deckt.
Fig. 9
Fig. io
Fig. ii
Aus all' den angeführten Verwitterungserscheinungen, die
durch ähnliche, täglich zu beobachtende Beispiele beliebig
vermehrt werden können, geht des Bestimmtesten hervor,
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dass das Mass des Erweichens des Kittstoffs der Sandsteine,
beziehungsweise der Grundmasse oolithisch-erdiger Kalksteine,
eine erste und wesentliche Bedingung für den Erfolg der Frost-
wirkung angesehen werden muss; jede Qualitätsbestimmung
eines porösen Materials ohne zahlengemässen Ausweis der
Fähigkeit des Erweichens im Wasser hat somit auch nur
zweifelhaften Werth.
Hinsichtlich der Verwitterung künstlicher Verblendsteine
fehlen uns die nöthigen Erfahrungen; doch scheinen einzelne
Beispiele, wie die schon genannte Stützmauer am Zürich-
berg, diverse Auswitterungen an Bauwerken der Berliner
Stadtbahn, insbesondere anstellen der Pfeiler, welche in der
Nähe der Entwässerungen liegen, darauf hin zu deuten, dass
hier die Verhältnisse ganz ähnlich liegen müssen.
Kehren wir nun zur Frage der Qualitätsansätze der
Trümmergesteine selbst zurück. Zur Controle und Bestätigung
der gewonnenen Anschauungen hat der Berichtertatter einige
Lieferanten solcher Steine, die bekanntermassen frost- und
wetterbeständig sind und anlässlich der Ausstellungsarbeiten
in wassergesättigtem Zustande nicht geprüft werden konnten,
eingeladen, Material zu nachträglichen Festigkeitsproben ein-
zusenden. Mit verdankenswerther Bereitwilligkeit haben sich
denn auch mehrere Lieferanten der aargauischen und appen-
zeller marinen und untern Süsswassermolasse mit Versuchs-
material eingefunden und damit zur Klarstellung fraglicher
Verhältnisse wesentlich beigetragen.
Neben besagten Festigkeitsproben sind sowohl an den
hiezu speciell gelieferten Materialien als auch an sämmtlichen
von den Ausstellungsarbeiten zurückbehaltenen Bruchstücken
der Categorie „Trümmergesteine a die wirklichen Dichten,
specifischen Gewichte, Porositätscoefficienten und
die chemischen Zusammensetzungen ermittelt worden.
Letztere sollen die Kittsubstanz, die Ursache ihrer Erweichung,
näher kennzeichnen und den Weg bahnen, auf welchem
chemisch wirksame Conservirungsmittel zur Erhöhung der
Widerstandsfähigkeit gegen Frostschäden zweifelhafter Sand-
steine zu finden sind. Dass die allgemein verbreitete An-
schauung, es seien lediglich Sandsteine mit vorwiegend thoniger
Kittsubstanz dem Erweichen und somit den Frostschäden aus-
gesetzt, keine durchgreifende Bestätigung fand, darf als
interessantes Nebenresultat dieser Untersuchungen angesehen
werden. In der That erweichen Sandsteine mit kalkiger Kitt-
substanz ebenso schnell und leicht und sind damit den Gefahren
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der Frostwirkung ebenso ausgesetzt als diejenigen, deren Kitt-
stoff hauptsächlich thoniger Beschaffenheit ist.
Wie nachstehende tabellarische Zusammensetzungen zeigen,
sind die Sandsteine auf ihren Gehält an Kieselsäure (Sand +
aufschliessbare SiO Ä ), Eisenoxyd und Thonerde, kohlensauren
Kalk (Magnesia wurde als Kalk berechnet), sowie an Wasser -f-
Bitumen in der Festigkeitsanstalt quantitativ analysirt worden.
Die Bestimmungen erfolgen wie folgt:
Eine ordentliche Durchschnittsprobe entsprechend zer-
kleinerter Substanz wurde mit verdünnter Salzsäure behandelt,
15 Min. gekocht, abfiltrirt, der Rückstand nass verbrannt und als
Sandsubstanz gewogen. Im Filtrat bestimmte man durch
Füllung mit kohlensäurefreiem Ammoniak Eisenoxyd +
Thonerde zusammen. In besondern Proben sind die Kohlen-
säure (volumometflsch) und das Wasser -f- Bitumen bestimmt
worden, wobei erstere an Kalk gebunden als kohlensaurer
Kalk berechnet wurde. Die Trennung der aufschliessbaren
Kieselsäure vom Sande ist blos in einzelnen Fällen durch-
geführt worden; die Durchführung dieser ziemlich umständ-
lichen Arbeit lag ausserhalb dem Rahmen der Untersuchung,
weil nicht eruirt werden konnte, ob die so bestimmte Kiesel-
säure als Silicat wirklich die Kittsubstanz bildet.
Zu den vortrefflichsten, durch ihre bekannte und allgemein
anerkannte hohe Frost- und Wetterbeständigkeit ausgezeich-
neten Materialien gehört vor allem die marine Molasse, der
Muschelsandstein des Cantons Aargau.
Die uns eingesandten Probekörper zeigen
Beständigkeitscoefficienten 17 = 0,68, 0,866, 0,954, 0,854.
Die ebenfalls als vorzüglich bekannten Appenzeller
Steine konnten leider nur in 3 Sorten geprüft werden. Ver-
gleicht man jedoch die Trockenfestigkeiten der übrigen Num-
mern, so erhellt zur Genüge, dass die untersuchten Repräsen-
tanten in 2 Fällen in ihrer Trockenfestigkeit ziemlich bedeu-
tend unter den übrigen stehend, die Gruppe der Appenzeller
Steine mindestens nicht zu günstig charakterisiren.
Ihr Beständigkeitscoefficient betrug:
7] = 0,864, 0,756, 0,953.
Sehr gute Steine liefern einzelne Brüche des Cantons
St. Gallen.
So die Bolliger-Brüche; für diese finden
wir *; = 0,855
Uznach-Schmerikoner-Brüche rj = 0,808
St. Margarethener-Brüche ?; — 0,712
'. DigitizedbyVJjPC
- 40 —
Sehr gut bewährt gelten die Sandsteine vom Gubel
bei Menzingen (rj = 0,875), ferner der ziemlich feinkörnige,
gelblich-röthliche Kruper von Schieitheim, welcher wegen
seiner Zähigkeit und namhaften Wetterbeständigkeit aus den
guten Lagern zu Bildhauerarbeiten benützt wird. Bei frag-
lichem Material finden wir 17 = 0,854; die Kittsubstanz dieses
Materials ist vorwiegend kieseliger Natur.
Vergleicht man in nebenstehender Zusammenstellung die
Fundorte der Trümmergesteine, deren Beständigkeitscoefficient
zwischen 0,7 und 0,6 liegt, so wird man finden, es sind dies
unsere weichern Molasse Sandsteine, die Dank ihrer leichten
Formbarkeit und massenhaftem Vorkommen mit zu den werth-
vollsten Bausteinen der Schweiz gehören, bei der Verwendung
jedoch schon einige Aufmerksamkeit und Sorgfalt in der Be-
handlung fordern. Zwischen t] = 0,6 und <$5 liegen dagegen
solche Materialien, die unverputzt nur zum innern Ausbau
Verwendung finden sollten, soferne nicht durch Anwendung
bestimmter Conservirungsmittel ihre zweifelhafte Frostbe-
ständigkeit erhöht wird.
In Uebereinstimmung mit den practischen Erfahrungen
theilen wir nach Massgabe der Fähigkeit, im Wasser zu er-
härten, die Trümmergesteine in 3, die oolithisch-erdigen Kalk-
steine in 2 Klassen, nämlich:
Trümmer- ool. Kalk-
gesteine steine
I. Klasse: minimal. Beständigkeitscoefficient rj = 0,75 17 = 0,75
II. Klasse: * = 0,60 = 0,60
III. Klasse: „ » = 0,5° —
Hauenschild, welcher in neuester Zeit unter Benützung
directer Frostwirkungen umfassende Versuche mit Kessler'
sehen Conservirungsmitteln auszuführen Gelegenheit hatte,
bestätigt obige Ansätze direct. Während der von ihm unter-
suchte Kalkoolith von Riva mit einem Beständigkeitscoefficienten
von r t = 0,63 noch entschieden verfriert und nach ca. 10-
maligem Gefrieren schon einen nennenswerthen Rückgang des
Festigkeits- und Beständigkeitscoefficienten zeigt, zeigt ander-
seits imprägnirt Coefficienten rj = 0,77 bis 0,92 und tadel-
loses Verhalten gegen Frost. Folgende Zusammenstellung
enthält einen Auszug der Hauenschild'schen Resultate:
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41
Wasserauf- Zugfestigkeit Coefficient Druckfestigkeit Cocfficient
nähme °/o
trocken
nass
n
trocker
1 nass
V
Nicht imprägnirt
7,0
II
7
0,64
IOO
I20
0,63
Nach lomaligem Ge-
frieren . . . .
8,5
IO
4
0,40
169
85
0,50
Stark imprägnirt mi
t
Aluminium Fluo-
Silikat . . .
7i36
39
32
0,83
350
316
0,91
IMOäSgCoU ICDCI1 Dil
Aluminium - Fluo
Silikat . . .
7,o
28
24
0,86
200
183
0,92
Imprägnirt mit Ku-
pfer -Fluo- Silika
t 7,4
32
26
0,81
356
300
0,85
Imprägnirt m. Eisen
Fluo-Silikat .
. 7,5
27
20
0,74
*7S
2IO
o,77
Imprägnirt mit Blei-
Fluo-Silikat .
6,4
19
'7
0,91
230
213
0,92
In folgender Zusammenstellung geben wir die Resultate
der speciellen Untersuchungen der schw. Trümmergesteine.
Besserer Uebersicht willen sind diesen die früher ermittelten
scheinbaren Dichten und Trockenfestigkeiten auf Druck bei-
gegeben. Ebenso sind die Bestand igkeitscoefficienten rj grösseren-
theils aus den Ergebnissen der Ausstellungsarbeiten abgeleitet.
Neu sind die Bestimmungen
der wirklichen Dichten,
der spec. Gewichte,
der Porosität; ferner
der chemischen Analysen,
nachträglichen Festigkeitsversuche,
hier auf die spec. Gewichte aufmerksam; sie sind, weil unab-
hängig von der Form der Versuchsobjecte abgeleitet, genauer
als die in den tabellarischen Zusammenstellungen Seite 3—13
angegebenen Werthe.
sowie die Ergebnisse der
Insbesondere machen wir
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- 42 -
L
Lage
ElganthQmar
Gealogiaohaa
Patrographiacha
das Bruches
(Pächter)
Altar
Bezeichnung
Canton
1
2
bei Mägenwyl
J. Widmer
vi
Marine Molasse
Muschelsandstein
n
3
in Othmarsingen
*
J. Acker mann- Wirz
n
ii
o
6
7
8
bei Mägenwyl
»
Jos. Fischer
»
i»
n
bei Würenlos
Jos. Moser
w
9
bei Mägenwyl
Bernh. Seiler
n
w
Canton
10
bei Rorschach
Bart. Benziger
Molasse
mittelk. Sandstein
11
bei Wienachten
Joh. Bischof
Unt. Süss w. -Molasse
feink. Sandstein
12
M
n
n
mittelk. Sandstein
13
in Wie nachten
Joh. Niederer
n
n
14
Gem. Wolfhalden
Joh. Ulr. Bänziger
«
n
15
»
ii
ff
«
16
w
n
ff
ff
17
in Bühler
Joh. Fisch
„
feink. Sandst. (?)
18
bei Herisau
Jos. Longoni
Marine m Molasse
feink. Sandstein
Canton
19
Gem. Oberburg
Nie. Mühlethaler
Molassse
feink. Sandstein
20
ii
n
n
mittelk. Sandstein
21
Ostermundigen
Actiengesellschaft
Marine Molasse
feink. Sandstein
22
n
ii
V
n
23
Gem. Oberburg
Joh. Tomi
n
mittelk. Sandstein
24
Gem. Bolligen
Joh. Reber
n
n
25
in Stockern
Joh. Räber
n
n
26
Ostermundigen
Jac. Zimmermann
n
1»
27
n
ff
ff
ff
Canton
28
Gem. Echarlens
Jul. Deschenaux
Marine Molasse
feink. Sandstein
29
in Attalens
Mich. Carminati
Unt. Sfl ssw. -Molasse
mittelk. Sandstein
30
in Vaulruz
Maur. Borcard
Marine Molasse
•
31
Gem. Freiburg
A. Winkler & J.Fischer
n
feink. Sandstein
32
n
w
ii
ii
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- 43 —
Ftrbe
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2.S-
Aargau.
grau
2,68
2,51
1,08
2,65
1,0
1,9
38,3°/o
4,07»
58,7%
0,l°/o
935,0
—
gelblich
2,66
—
—
2,39
10,5
2,5
31,1
1,5
65,6
3,1
361,5
0,68 :
, bläulich
2,69
—
—
2,68
0,5
1,6
37,5
2,3
58,7
2,5
1000,0
0,866;
grau
2,67
2,56
—
—
—
2,1
—
—
—
—
863,0
— i
grau
2,68
—
—
2.45
9,0
1,6
25,6
1,6
71,1
1,2
589,2
0,954 |
hellgrau
2,67
2,58
1,03
2,40
10,0
3,35
23,0
2,0
76,2
0,3
611,0
—
grau
2,67
— '
—
2,44
9,0
1,6
30,2
1,4
68,2
1,7
422,3
0,884
hellgrau
2,64
2,50
1,09
2,44
7,5
2,6
25,9
1,4
71,9
0,6
632,0
—
' hellgelblichgrau
2,65
2,54
1,04
2,42
9,0
2,1
27,2
1,1
72,0
0,9
389,0
—
Appenzell.
grünlichgrau
2,66
2,62
1,015
2,41
9,5
2,1
75,1
2,5
21,5
0,4
505,0
—
bläulichgrau
—
2,60
—
--
—
2,6
—
—
—
—
535,0
—
hellgrau
—
2,64
—
—
—
1,8
—
—
—
—
755,0
—
n
—
2,64
—
—
—
2,4
—
—
—
—
716,0
—
grau
2,63
2,53
1,04
2,34
13,0
2,5
83,6
2,5
11,8
1,3
405,0
—
bläulichgrau
2,62
—
—
2,41
8,0
0,9
84,1
1,8
13,2
1,2
469,5
0,864
gelblichgrau
2,60
—
—
2,35
12,0
1,8
86,6
1,8
9,9
1,6
389,5
0,756
grau
2,68
—
—
2,63
2,0
0,9
2,2
28,1
70,2
0,2
1634,0
—
dunkelgrau
2.73
2,73
1,00
2,70
1,0
0,27
28,6
3,4
65,0
0,4
1398,0
0,953
Bern.
gelblichgrau
2,68
2,50
1,07
2,10
21,7
5,5
69,9
4,3
25,1
1,4
317,0
0,512
bläulichgrau
2,69
2,41?
1,11?
2,25
17,4
4,2
74,4
3,1
20,7
1,3
363,0
0,844 .
bläulichgrau
2,65
2,54
1,04
2,17
18,2
5,2
73,4
4,2
18,8
1,1
325,0
0,595
1 gelblichgrau
2,68
2,53
1,06
2,19
13,5
5,4
74,4
3,6
18,9
0,9
306,0
0,591 1
1 hellgelblichgrau
2,60
2,54
1,02
2,17
16,6
5,7
71,3
3,8
25,0
0,5
230,0
0,373
| gelblichgrau
2,62
2,59
1,01
2,23
15,0
5,5
72,4
3.3
23,7 •
0,8
279,0
0,475
grünlichgrau
2,68
2,53
1,06
2,16
19,5
6,3
71,0
2,8
25,3
1,7
203,0
i
gelblichgrau
2,67
2,57
1,04
2,27
15,0
5,3
72,3
3,7
21,3
1,8
268,0
0,676
bläulichgrau
i
2,69
2,50
1,07
2,26
16,0
5,5
72,5
3,0
22,8
1,8
327,0
0.567
Freibarg.
hellgrau
2,67
0,59
74,1
7,1
18,5
1,0
884,0
—
i grau
2,70
2,71
1,00
2,61
3,7
0,80
36,0
2,7
59,1
0,4
1629,0
—
1 grau
2,68
2,62
1,022
2,43
9,4
1,70
67,6
4,1
25,9
1,1
1101,0
—
gelblichgrau
2,74
2,52
1,09
2,23
18,7
5,40
66,9
3,5
27,0
1,3
306,0
0,556
| bläulicbgrau
i
2,79
2,54
1,10
2,17
22,3
6,00
70,5
2,7
25,2
0,4
355,0
0,564
Digitized by VjOOQIC
- 44 —
Nr..
4M
L M e
Eifeitklatr
(P4chter)
Camtom
33 I Gem. Root
34 Gem. Dierikon
Ign. Herzog & Sohn
Jos. Meier
Marine Molasse
1 feink. Sandstein
mittelk. Sandstein
Camton
35
Gem. Oberhallau
H. Graf
3f5
*
n
37
Gem. Schieitheim
Gebr. Stamm
38
•♦
39
„
w
Keuper
z. feink. Sandstein
w
mittelk. Sandstein
40 | Gem. Freienbach
Camton
Gregor Nötzli | Marine Molasse | mittelk. Sandstein
Canton
Buchen b. Staad
Gem. Bolligen
Buchen b. Staad
Oberbolligen
Wolfhaag bei
Degersheim
Gem. Wattwyl
Buchen b. Staad
St. Margarethen
Scheftenau bei
Wattwyl
Oberbolligen
Uznach
bei Schmerikon
Mels
Gem. Walchwyl
Gaisrain b. Zug
Gem. Walchwyl
Am Gubel, Mcniingen
Val. Bärlocher
Jos. Furrer
Joh. Con. Gasser
Küster & Murer
Wittwe Lehner
Huldr. Mejer
Valentin Raggenbas
Ruesch & Eugster
M. Stäheli & J. Zwingli
Mich. Vogt
Wenk & Küster
L. Zimmermann & Söhne
J. C. Fuog
Cajetan Henggeler
Dagobert Reiser
Jos. Weber
Molasse
Marine Molasse
Molasse
Mittel-Tertiär
Unt. Süssw.-Molasse
Marine Molasse
Unt Süssw.-Molasse
Molasse
Unt. Süssw.-Molasse
Verrucano
mittelk. Sandstein
n
»
feink. Nagelfluh
feink. Sandstein |
n
grobk. Sandstein
I
mittelk. Sandstein
Quarzit-CoB£l<mertt
Canton
Molasse
Unt. Süssw.-Molasse
Marine Molasse
Unt. Süssw.-Molasse
feink. Sandstein
mittelk. Sandstein
Digitized by VjOOQIC
45
Ftrke
CG
1K
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= 3
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SS
3-3
Chtm. Zusammensetzung
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2.S-
•232
3R-S
w
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-S ff
Iiiicerii.
bläulichgrau |2,70|2,66|1,015|2,52| 9,711,4 I —
|2,73|2,63|l,037|2,48| 9,2|1,95| —
Sehaffhausen.
gelblichgrau
röthlichbraun
gelblichgrau
röthlicbgrau
rothbraun
2,54
2,43
1,045
1,96
22,9
8,1
95,4%
2,20%
Spirei
2,1%
277,0
2,57
2,48
1,036
2,17
12,5
4,6
90,5
4,70
2,2%
2,4
427,0
2,58
2,49
1,035
2,02
21,4
5,5
90,4
5,10
2,9
1,1
273,0
2,61
2,48
1,050
2,17
16,9
4,6
88,9
5,40
1,8
2,1
413,0
2,62
2,51
1,044
2,04
21,0
6,7
91,0
4,50
2,0
W
273,0
— I 899,010,681
— | 709,0|0,600
0,672
0,632
0,854
0,784
grau
grau
|2,76|2,63|1,05 |2,48|10,0|2,0 |73,2 | 4,7
St. Gallen*
|22,1 |1,4 | 697,0| -
blaugrau
gelblichgrau
bunt
gelblichgrau
bläulichgrau
grau
hellgrau
röthlich
2,65
2,66
2,66
2,63
2,73
2,61
2,58
2,60
2,55
2,71
1,015
1,030
1,025
1,030
1,010
2,28
2,35
2,38
2,30
2,65
14,0
11,7
10,6
12,6
2,9
2,2
2,4
2,7
3,2
0,2
69,7
79,5
70,5
91,5
89,7
3,3
2,3
2,7
1,6
0,9
26,5
17,3
25,4
7,0
6,2
1,3
1,4
0,9
0,6
2,5
536,0
611,0
568,0
447,0
1443,0
2,68
2,66
2,65
2,66
2,55
2,60
2,53
2,60
1,050
1,024
1,045
1,024
2,31
2,51
2,33
2,28
14,0
5,7
12,1
14,3
4,1
2,4
2,1
2,3
88,4
58,3
82,4
88,3
1,5
22,4
2,4
2,3
8,7
20,3
14,5
8,5
1,5
0,6
0,4
0,5
447,0
689,0
583,0
519,0
2,62
2,61
2,55
2,57
1,026
1,016
2,43
2,41
7,3
7,7
2,6
2,1
79,4
83,0
0,8
2,4
17,9
14,3
1,3
1,1
664,0
785,0
2,73
2,71
1,010
2,58
5,5
0,0
94,3
1,1
3,6
0,6
953,0
0,646
0,712
0,855
0,808
Zug.
grau
bellgrau
bläulichgrau
hellgrau
2,61
2,60
1,00
2,53
3,0
1,0
80,8
44
17,0
0,5
869,0
2,68
2,56
1,045
2,32
13,5
1,9786,9
1,6
11,7
0,2
610,0
2,65
2,66
1,00
2,54
4,2
1,30 84,4
3,0
11,5
1,4
608,0
2,65
2,59
1,025
2,45
5,5
1,70
87,2
1,9
9,1
1,0
605,0
0,716
0,875
Digitized by VjOOQIC
- 46 -
Anschliessend an vorstehende Zusammenstellungen der
bisherigen Versuchsergebnisse lassen wir den Entwurf einer
Classification der schweizerischen Bausteine folgen. Leider ist es
bisher .nicht gelungen, neben Verwendbarkeit, Festigkeit, theil-
weise auch Frostbeständigkeit, die Bildsamkeit durch eine
Werthziffer ausgedrückt, in die Classification der natürlichen
Bausteine einzuführen. Die angestellten Versuche durch Stoss-
arbeit, welche mehr oder weniger den Bearbeitungskosten
proportional zu setzen wäre, die Bildsamkeit auszudrücken,
haben derzeit kein brauchbares Resultat ergeben. Aber auch
ohne diesen wichtigen Factor hat die vorliegende Classification
gegenüber der jetzt bestehenden ohne Zweifel den Vortheil,
dass sie den Techniker bei Auswahl seines Constructionsmaterials
veranlasst, mehr als dies bisher geschah, neben Festigkeits-
verhältnissen jene Eigenschaften zahlengemäss festzustellen,
die den Bestand eines Bauwerkes thunlichst zu sichern im
Stande sind.
Classification der Schweiz. Bausteine.
I. Granitartige Gesteine.
Hierher gehören:
Granit, Gneiss-Granit, Gneiss, Diorit, Syenit, die Porphyre,
Glimmerschiefer etc.
1. Qualität.
Polirbar, regelmässig körnig, je nach Gesteinsart wech-
selnd gut zu bearbeiten ; verwendbar zu monumentalen Bauten
und Denkmälern jeder Art zu Treppenstufen, Sockel, Consolen,
Säulen etc.
Minimale Druckfestigkeit 1000 kg per cm 2 .
2. Qualität.
Nicht polirbar, mittel- bis feinkörnig, relativ gut zu be-
arbeiten, daher zu Bruch- und Hausteinmauerwerk bei Luft- und
Wasserbauten jeder Art, ferner zu Säulen, Consolen, Treppen,
Trottoirrandsteinen etc. verwendbar.
Minimale Druckfestigkeit 1000 kg per cm 2 .
3. Qualität.
a) Nicht polirbar; mit dem Meissel schwer oder gar nicht
zu bearbeiten, somit ausschliesslich nur als Pflaster und
Chaussirungsmaterial brauchbar.
Minimale Druckfestigkeit 1600 kg per cm 2 .
Digitized by VjOOQIC
— 47 -
b) Nicht polirbar, grobkörnig oder porphyrisch, meist
gut zu bearbeiten.
Minimale Druckfestigkeit 700 kg per cm 2 .
II. Trümmergesteine.
Hierher gehören:
Conglomerate, Breccien, Sandsteine, Schiefer etc.
1. Qualität Beständigkeitscoefficient min. rj = 0,75
a) Polirbar, hart, je nach Materialbeschaffenheit wechselnd
gut zu bearbeiten. Geschliffen und polirt meist von brillanter
Wirkung, daher zu monumentalen Bauten jeder Art, zu Denk-
mälern, Säulen, Balustern, Treppen, Winddecorationen, sowie
zu Luxusgegenständen, Möbeln etc. verwendbar.
Minimale Druckfestigkeit 1000 kg per cm 2 .
b) nicht polirbar, je nach Dichte, Korngrösse und Beschaf-
fenheit der Kittsubstanz wechselnd gut zu bearbeiten. Wegen
namhafter Frost- und Wetterbeständigkeit zu Bauten an der Luft
wie unter Wasser, zu glattem und bossirtem Quadermauer-
werk jeder Art, zu Lagerquadern für Eisenconstructionen und
Maschinen, zu Treppenstufen, Consolen, Thür- und Fenster-
einfassungen, in den weichern aber zähen, feinkörnigen Sorten
zu Bildhauerarbeiten verwendbar.
Die minimalen Druckfestigkeiten betragen:
für Breccien, Conglomerate, für compacte,
harte, mittel- bis feinkörnige Sand-
steine überhaupt 1000 kg pro cm 2 .
für Muschelsandsteine (marine Molasse) . 500 kg pro cm 2 .
für mittelharte , mittel- bis feinkörnige
Molasse, Bunt- und Keupersandsteine 400 kg pro cm 2 .
2. Qualität. Beständigkeitscoefficient min. r\ = 0,6.
Nicht polirbar, grob- bis feinkörnig, meist mittelhart;
ziemlich leicht zu bearbeiten. Wegen befriedigender Wetter-
beständigkeit für alle Bauwerke an der Luft, insbesondere für
Civilbauten aller Art verwendbar.
Die minimalen Druckfestigkeiten betragen:
für jüngere Breccien, Conglomerate, für
mittelharte , grob- bis mittelkörnige
Sandsteine überhaupt 500 kg pro cm 2 .
für weichere Muschelsandsteine (marine
Molasse) 350 kg pro cm 2 .
Digitized by VjOOQIC
- 48 -
3. Qualität. Beständigkeit scoefßcient min. i) = 0,5.
Nicht polirbar, mittel- bis feinkörnig, leicht zu
bearbeiten, säg- und drehbar, vorwiegend nur im Hoch-
bau zu verwenden. Wegen zweifelhafter Frost- und Wetter-
beständigkeit, unverputzt an der Wetterseite mit grosser Vor-
sicht, unter Anwendung aller nöthigen Schutzmassregeln zu
verarbeiten. Am Sockel, sowie in feinern Details und expo-
nirten Constructionstheilen der Wetterseite ohne Conservirungs-
mittel nicht anzuwenden. Für den innern Ausbau, für Details,
die keiner Abnützung unterworfen sind, für Säulen, Baluster,
Thüreinfassung vorzüglich geeignet.
Die minimalen Druckfestigkeiten betragen:
für mittelharte Molasse-Sandsteine . . . 350 kg pro cm 2 .
für weiche Molasse-Sandsteine .... 200 kg pro cm 2 .
Sandsteine unter y = 0,5 und 200 kg Druckfestigkeit in
trockenem Zustande, werden nicht weiter classificirt.
III. Kalksteine. .
Hierher gehören :
Alle krystallinisch körnigen Kalksteine (Marmor), die dichten
und kreideartigen, oolithischen Kalksteine, der Kalktuff
und der Alabaster.
1. Qualität.
Polirbare Marmore und dichte Kalksteine, wechselnd gut
zu bearbeiten. Geschliffen und polirt oft von brillanter Wir-
kung, daher zu monumentalen Bauten jeder Art, zu Denkmälern,
Säulen, Baluster, Treppen, Wanddecorationen etc. verwendbar.
Die minimalen Druckfestigkeiten betragen:
für die härtern Kalksteine dieser Categorie 1000 kg pro cm 2 ,
für die mittelharten Kalksteine 800 kg pro cm 2 ,
für den compacten, ungeaderten Alabaster 400 kg pro cm 2 .
2. Qualität.
Nicht polirbare, oolithische bis dichte Kalksteine, je nach
der Dichte und Sprödigkeit mehr oder weniger gut zu be-
arbeiten. Wegen namhafter Frost- und Wetterbeständigkeit
zu Bauten an der Luft wie unter Wasser, zu glattem und
bossirtem Quadergemäuer jeder Art, zu Lagerquadern für Eisen-
constructionen und Maschinen, zu Treppen, Consolen, Brunnen-
trögen u. v. m. verwendbar.
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— 49 —
Die minimalen Druckfestigkeiten betragen:
für die härtern Kalksteine dieser Categorie 1 ooo kg pro cm 2 ,
für die mittelharten Kalksteine 800 kg pro cm 2 ,
für mittelharte, oolithisch-erdige Kalksteine hat
bei einem minimalen Beständigkeits-
coefficienten von ij = 0,75 die minimale
Druckfestigkeit 400 kg pro cm 2
zu betragen.
3. Qualität.
a) Nicht polirbar; mit dem Meissel nur schwer zu be-
arbeiten, somit ausschliesslich nur als Pflaster und Chaussirungs-
material verwendbar.
Minimale Druckfestigkeit 1600 kg pro cm 2 .
b) Nicht polirbar. oolithisch-erdig , weich, dreh- und
sägbar. Wegen zweifelhafter Frostbeständigkeit sind die
erdigen Kalkoolithe dieser Categorie vorwiegend zum innern
Ausbau, für Details ohne Abnützung zu verwenden. An der
Wetterseite sind dieselben durch Anstrich oder Imprägnirung
mit wirksamen Conservirungsmitteln gegen Frostschäden zu
sichern.
Bei einem Beständigkeitscoefficienten min. ij = 0,6
hat die minimale Druckfestigkeit = zookgip.cm 2
zu betragen.
Erdige Kalkoolithe unter r\ = 0,6 und 200 kg Druck-
festigkeit in trockenem Zustande, werden nicht weiter classificirt.
Digitized by VjOOQIC
50 -
Resultate der Prüfung künstlicher Bausteine.
In der Reihe der Untersuchungen, welche die eidg. An-
stalt zur Prüfung von Baumaterialien seit ihrer Eröffnung zu
erledigen hatte, nehmen diejenigen der künstlichen Bausteine,
speciell der Erzeugnisse der Schweiz. Ziegelfabriken, die unter-
geordnetste Stellung ein. Die Anträge zur Vornahme der
Prüfung von künstlichen Bausteinen waren überaus selten und
reduciren sich im Ganzen auf die Feststellung der Druck-
festigkeit der Fabrikate von vier schweizerischen und einer
rumänischen Ziegelei, sowie der Schlackensteine von Choindez.
Selbst anlässlich der Arbeiten für die Schweiz. Landesaus-
stellung haben blos 15 Ziegeleien mit zusammen 44 Nummern,
die sich auf Hand- und Maschinenvollsteine, sowie auf Loch-
steine mit verticalen (Lochsteine) und horizontalen (Hohlsteine)
Löchern vertheilen, Antheil genommen, obschon fragliche Ar-
beiten mit einer sehr namhaften Staatssubvention durchgeführt
wurden. Zu eigentlichen Studienzwecken ist die eidg. Festigkeits-
anstalt blos ein einziges Mal und zwar durch Herrn Bourry,
Ziegeleibesitzer in Hörn bei Rorschach benützt worden, welcher
in einer grössern Versuchsserie Material seiner verschiedenen
Thonschichten verarbeiten und die Unterschiede der Festig-
keiten gewöhnlicher Handsteine, Maschinensteine, sowie nach-
gepresster Verblender feststellen Hess. Das passive Verhalten
der Schweiz. Ziegler in Frage der Prüfung ihrer Erzeugnisse
ist einestheils durch die schwierigen Verhältnisse, in welchen
sich die Thonindustrie unseres, an natürlichen Baumaterialien
aller Art so reichen Landes befindet, wohl erklärlich, ander-
seits scheinen der Brennstoffmangel, Höhe der Arbeitslöhne,
namentlich die Tarifverhältnisse unserer Bahnen dafür zu
sprechen, dass unsere Ziegel industrie blos durch rationellen
Betrieb und qualitativ vorzüglicher Waare lebensfähig zu er-
halten ist. Lassen wir alle Fragen, die mit der Structur,
Porosität, die mit der physikalisch-chemischen Beschaffenheit
des Rohmaterials zusammenhängen und einlässlicher Studien
Digitized by VjOOQIC
— 51 —
und Verbesserungen fähig sind, abseits, so treten in eigenstem
Interesse Forderungen an den Ziegler, jenen rein mechanisch-
constructiven Verhältnissen nachzuforschen, die die Prosperität
des Geschäfts in hohem Grade beeinflussen und sich dahin
präcisiren lassen, Waaren herzustellen, die bei entsprechenden
Festigkeiten minimalen Materialaufwand verbinden. Seitdem
unsere Versuche dargelegt haben, dass senkrecht durchlöcherte
Steine durchschnittlich wesentlich fester sind als Vollsteine
des nämlichen Materials, ist der Werth des Vollsteines als
Constructionsmaterial entsprechend gesunken. Wie weit man die
Stärke der Löcher steigern kann, wie weit also das Stein-
gewicht, somit der Kohlenaufwand sich reduciren lässt, ist
selbst bei der gedrängten Lage, in der unsere Thonindustrie
sich befindet, nachzuspüren Niemandem eingefallen. Als Hohl-
steine, d. h. Lochsteine, gelocht parallel zur Lagerfläche, tauch-
ten anlässlich der Ausstellungsarbeiten die drolligsten, oft
äusserst unzweckmässigen Formen auf und doch kann kaum
Zweifel herrschen, dass auch hierfür eine der Thonbeschaffen-
heit angemessene Manigfaltigkeit der Profilformen existiren
muss, für welche die vorgeschriebene Festigkeit durch einen
minimalen Materialaufwand zu erreichen ist. Die Wichtigkeit
der Structurverhältnisse auf die Beständigkeit des Ziegels gegen
Frost und Wetterschäden ist ziemlich allgemein anerkannt,
obschon auch hierüber einlässliche , vergleichende Versuche
zur Klarstellung der obwaltenden Verhältnisse fehlen. Ohne
uns in Details dieser hochwichtigen Angelegenheit einzulassen,
constatiren wir mit Vergnügen, dass die ausländische Con-
currenz der Fabrikation der Dachsteine in letzten Jahren wesent-
liche Dienste leistete und unsere Fachmänner zur Vervoll-
kommnung der einheimischen Fabrikate dieser Art angespornt
hatte. Diesem Streben verdanken wir den Eggimann'schen,
sowie den Passavanfschen Dachstein, die ganz prächtige Dächer
geben und Dank ihrer Fabrikationsart einen namhaften Fort-
schritt repräsentiren. Es ist kaum zu bezweifeln, dass sich
unsere Ziegler nun auch mit der Frage der Dichtigkeit d. h.
Wasserundurchlässigkeit der Dachsteine mehr befassen werden,
als dies bisher geschah. Während auf dem Gebiete der
Fabrikation der Dachsteine in der Schweiz namhafte Fort-
schritte zu verzeichnen sind, bleibt in der Richtung der Fabri-
kation der Mauersteine ein Stillstand zu constatiren, welcher
in ökonomischer Hinsicht keine guten Früchte zu tragen scheint.
Es ist zu wünschen, dass die Schweiz. Ziegler mehr mit der
eidg. Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien Fühlung gewinnen,
Digitized by VjOOQIC
um die, die Prosperität ihrer Industrie so wesentlich mit beein-
flussenden Faktoren einer nähern Prüfung unterziehen zu können.
Auch in rein bautechnischer Hinsicht erreichen die bisher
erzielten Resultate die berechtigten Erwartungen nicht. Ins-
besondere bot sich keine genügende Gelegenheit, um Anhalts-
punkte zur Beurtheilung der Widerstandsfähigkeit künstlicher
Bausteine gegen Einwirkung der Atmosphäralien zu gewinnen
und das Abhängigkeitsverhältniss der Würfelfestigkeit zu
Prismenfestigkeiten mit Berücksichtigung der in Praxi benützten
Mörtelsorten und variablen Prismenhöhen, festzustellen. Mit
einem Worte, in Frage der Wahl der zulässigen Material-
inanspruchnahme unserer Constructionen in künstlichen Bau-
steinen bleibt der Anstalt noch ein weites Feld der Thätigkeit
offen.
Von der Wirkung des Kalkes in der Ziegelerde.
Der Kalk in unserm bisherigen Prüfungsmateriale kam,
entsprechend seinem Vorkommen im Ziegelthone, entweder in
Form mehr oder weniger grobkörniger, isolirter Einsprengunge
oder in feinster, das Material gleichmässig durchsetzender
Vertheilung vor. Während ersterer als Aetzkalk in Berührung
mit Wasser sich zu Kalkhydrat löschte und durch Volumen-
vergrösserung die von Producenten wie Consumenten gleich
gefürchteten bekannten Erscheinungen hervorrief, wirkte der
Kalk in feinster Vertheilung offenbar aufschliessend auf die
im Thone enthaltene Kieselsäure und paralysirte die dunkel-
roth färbende Wirkung des Eisenoxyds. Bei genügend ge-
steigerter Temperatur scheint die Aufschliessung sehr intensiv
vor sich zu gehen, wobei die Bildung von Silicaten, ähnlich
wie beim Scharf brand der Cementmergel, nicht ausgeschlossen
ist. Thatsache ist, dass, während gargebrannte, nicht gesinterte,
kalkarme oder kalkfreie Ziegelthone unter Wasser an Cohäsion
mitunter sehr erheblich einbüssen, mit der Zeit sogar völlig
zerfallen können, schon bei relativ schwach gebrannten kalk-
haltigen Ziegeln eine cementirende Wirkung d. i. eine Steigerung
der Festigkeit eintritt, sobald dieselben unter Wasser gesetzt
werden.
Das Material der ersten Versuchsreihe, an der wir zahlen-
mässig die cementirende Wirkung des Kalkes im Ziegelthone
nachweisen konnten, hat die mechanische Backsteinfabrik in
Wiedikon bei Zürich geliefert. Diese, durch ihre Thätigkeit
um die Hebung der Thonindustrie in der Ostschweiz verdiente
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- 53 —
Fabrik baut ein Thonlager ab, welches im wesentlichen aus
3 mächtigen, völlig horizontal gelagerten Schichten (Ziegelei
in Binz) besteht, die nach Prof. Dr. Bolley die folgenden Zu-
sammensetzungen besitzen :
Schichte:
obere:
mittlere:
untere:
Beschaffenheit :
fett, gelb
mager, blau
fett, blau
Kieselsäure :
43,5 °/o
41,3%
39,5 %
Thonerde :
9«7
12,1
n,4
Kisenoxyd :
12,9
8,o
io,8
Kohlensaurer Kalk:
23,9
334
29>3
Bei Anlass einer Arbeit des Herrn Prof. Dr. Lunge sind
Analysen des anstossenden Thonlagers (im Thiergarten), auf
welchem die neue Ziegelfabrik der Gesellschaft errichtet
wurde, ausgeführt worden. Die Schichten dieses Lagers liegen
nicht mehr so regelmässig , wie die erstgenannten , indessen
kann kein Zweifel sein, dass sie gleichen Alters sind. Nach
Lunge ist die Zusammensetzung der wichtigsten Schichte
folgende: (Wir geben hier nur einen Auszug der Analysen
wieder).
Schichte:
obere:
untere (3. Schicht):
Beschaffenheit :
fett, gelb
fett, blau
Kieselsäure :
42,39 7°
38,25 %
Thonerde :
18,16
12,44
Eisenoxyd :
3,66
o,73
Kohlensaurer Kalk
: 23,68
27,80
Obschon die vorliegenden chemischen Analysen in ein-
zelnen Stoffen sehr weit auseinander liegen, so kann doch
mit Sicherheit angenommen werden, dass die Fabrik in ihrer
regelrechten Mischung über 25% kohlensauren Kalk, also
eine Kalkmenge verarbeitet, deren Brauchbarkeit zur Ziegel-
fabrication man in Frage stellen möchte. Thatsächlich ver-
hält sich die Sache anders. Die untere Schicht des Thon-
lagers in Binz wurde bereits vor mehreren Jahrhunderten unter
dem Namen „Lochlehm tf ausgebeutet und auch zur Dachstein-
fabrication verwendet. Solche Dachsteine existiren heute noch
(z. B. vom Siechenhause St. Jacob an der Sihl in Zürich.)
Scharf gebrannte Steine der Backsteinfabrik Wiedikon sind
wiederholt mit sehr gutem Erfolg sogar zu Wasserbauten ver-
wendet worden, (so in der Milchfabrik zu Cham ; zur Wölbung
eines Betriebscanales der Maschinenfabrik von Rieter in Töss ;
zu Wasserreservoiren in Zürich, Winterthur, Basel etc.)
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- 54 —
Die Erfahrungen der Fabrik stimmen mit den schätz-
baren Mittheilungen des Herrn Olschewsky völlig überein.
Das kalkhaltige Material steht im Feuer ganz gut, so lange
die Ofentemperatur jene Grenzen nicht überschreitet, bei
welchen die erdig-körnige Structur des Schwachbrandes in
eine porcellanartige, immerhin poröse, mehr oder weniger
scharfe Masse überzugehen beginnt. Bis an diese Grenze muss
die Temperatur gesteigert werden, da sonst die Steine, wie
Beispiele aus der Praxis lehren, durch Temperaturwechsel, so-
wie durch wechselnde Nässe und Frostwirkung gern abblättern.
(Stützmauer am Garten beim Spiegelhof am Zürichberg.) Bei
noch gesteigerter Temperatur tritt jedoch leicht ein Drücken
und Versetzen der Steine auf; sie verlieren, ohne eigentlich
zu klinkern, die Form. Alle Erfahrungen stimmen auch darin
überein, dass die Führung des Feuers viel Geschick und
grosse Achtsamkeit des Brenners verlangt.
Die Feststellung der cementirenden Wirkung der auf-
geschlossenen resp. verbindungsfähigen Kieselsäure gelingt
regelmässig; man hat bloss darauf zu achten, dass zur Probe
in lufttrockenem und in wassergesättigtem Zustande gleich-
massig gebrannte Steine Verwendung finden. Folgende Zu-
sammenstellung gibt in tabellarischer Form eine Uebersicht
über fragliche Verhältnisse und bedarf keiner näheren Erläute-
ruug. Wir bemerken nur, dass bei der dritten Versuchsserie
mit Lochsteinen der mechanischen Backsteinfabrik in Zürich
für die Druckprobe in lufttrockenem Zustande durchweg
schärfer gebrannte Ziegel als für die Wasserprobe verwendet
wurden. Erstere hatten eine ausgesprochen grünlich-gelbe,
die letzteren vorwiegend eine röthlich-gelbe Farbe. Die Structur
sämmtlicher Steine war annähernd die gleiche.
Die Zahlenwerthe der nachstehenden Tabelle sprechen
in unzweideutiger Weise die cementirende Wirkung der durch
den Kalk aufgeschlossenen Kieselsäure aus und scheinen die
Hinfälligkeit der oft laut gewordenen Ansichten über den
Werth kalkreicher Thone zur Ziegelfabrikation zu widerlegen.
Ueber den technischen Werth der Kalkwirkung im Ziegelthone
müssen wir uns so lange eines bestimmten Urtheils enthalten,
als die im Zuge befindlichen, auf die Dauer mehrerer Jahre
ausgedehnten Untersuchungen nicht vollständig abgeschlossen
sind, obgleich aus den bisherigen Ergebnissen hervorgehen
möchte , dass durch künstliche Kalkzuschläge zu Thonerde
und zu kieselsäurereichen Ziegelerden Steine mit vorzüglicher
Eignung für Wasser- und Cloakenbauten, Kanäle und Wasser-
reservoire etc. etc. gewonnen werden können.
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Sämmtl. Steine der Versuchsserien Nr. 3-7 ET ^j *g ••
gehören der nämlichen Lieferung an. .ie § SS «3
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— 56 —
Classification künstlicher Bausteine.
Die Manigfaltigkeit der Anordnungen sowie die vielen,
die Steinqualität beeinflussenden Factoren machen die Classifi-
cation künstl. Bausteine zu einer besonders schwierigen Aufgabe
und sind wohl Ursache, dass sämmtliche derzeit bekannte Classifi-
cationen kaum der Erwähnung werth sind. Sie laufen auf die Fest-
stellung der Festigkeitsverhältnisse für bestimmte Qualitäts-
classen hinaus und ordnen die Steine einfach nach der Grösse
ihres Tragvermögens ohne jegliche Rücksicht auf ihre sonstigen
Beschaffenheiten, die wohl mehr als die Festigkeit, die Eignung
zur Verwendung in gegebenem Falle bestimmen. Nach den
bestehenden Classificationen rangirt ein unhomogener, geäderter
oder gefleckter, mit einem Worte ein ganz ordinärer Hinter-
mauerungsstein Dank seiner hohen Trocken-Festigkeit vor dem
schönen, homogenen, gleichmässig gefärbten Verblender; er
kann bei einer zweifelhaften Verwendbarkeit zu Bauten unter
der Erde vor einem Steine rangiren, der durch die Fähigkeit
im Wasser zu erhärten, zu Bauten aller Art, insbesondere
in feuchter Atmosphäre oder unter Wasser verwendbar und
damit besonders werthvoll erscheint. Auf Farbe, Structur,
Widerstandsfähigkeit gegen Einwirkung der Atmosphäralien, ins-
besondere des Frostes, ist etwelche Rücksicht nirgends genommen,
und doch sind dies Factoren, deren Berechtigung im Rahmen
einer sachgemässen Classification kaum Jemand beanstanden
wird. Allerdings liegen die Verhältnisse beim künstlichen
Baustein keineswegs so einfach und naheliegend als bei dem
natürlichen Baustein und wird desshalb wohl auch kaum ge-
lingen, allen berechtigten Factoren gebührend Rechnung zu
tragen. Was man in einer Classification der Bausteine zu-
nächst anzustreben hat, ist, die quantitative Feststellung jener
Eigenschaften, welche nach dem Stande unseres heutigen
Wissens einen Stein zur Verwendung in gegebenem An-
wendungsfalle geeignet erscheinen lassen, damit an Hand dieser
Feststellungen jeder Baubeflissene sein Material zweckent-
sprechend auszulesen und zu verwenden im Stande ist. Hat
beispielsweise Jemand eine Stützmauer, die Wind und Wetter
ausgesetzt, den schädlichen Einflüssen der capillaren Durch-
feuchtung unterworfen ist, in Backsteinen herzustellen, so soll
die Classification es gestatten, das Material möglichst correct
zu wählen ; sie soll Anleitung geben, nach welchen Richtungen
hin den Stein zu prüfen, und welche Summe von Eigenschaften
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— 57 —
derselbe aufweisen müsse, um möglichst rationell verwendet
zu werden. Eine Classification, die diesen Anforderungen ge-
nügt, hat ihre Berechtigung und wird sowohl dem Baugewerbe,
als der Thonwaarenindustrie überhaupt gute Dienste leisten.
Ob es je gelingt eine Classification in dem skizzirten Um-
fange herzustellen, ist nicht zu entscheiden. Soviel ist indessen
gewiss, dass wir heute noch sehr weit vom Ziele unserer
diesbezüglichen Wünsche stehen, und vorliegendes Material zu
den ersten Grundlagen derselben kaum genügt.
Ueber die Frost- und Wetterbeständigkeit künstlicher
Bausteine liegen ziemlich umfassende Erfahrungsresultate vor,
allein das aufgespeicherte Material im Sinne unserer Arbeit zu
verwenden, ist desshalb nicht möglich, weil zur Zeit der Ver-
wendung desselben in der Regel gar keine, oder doch ganz
einseitige Prüfungen vorgenommen wurden, die keine Schluss-
folgerungen gestatten. Auch sind die Ursachen des vorzeitigen
Ruins der Backsteine sehr manigfaltig und im voraus schwer
zu erkennen. In der Regel findet die Zerstörung durch eine
der folgenden Ursachen statt:
i) Erweichen der Masse des Steines durch capillar festge-
haltenes Wasser und nachherigem Hinzutritt kräftiger
Frostwirkungen.
2) Abblättern der Steine von lamellarer Structur (bei trocken
erzeugten Steinen und relativem Schwachbrand), durch
wechselnde Trockenheit und Nässe.
3) Abblättern der Steine durch auswitternde Salze (schwefel-
saures Kali und Natron).
4) Zerstörung der Steine durch Volumenvergrösserung, sich
allmälig löschender Kalkeinsprenglinge oder Oxydation
von Schwefelmetallen.
Zweifellos ist das Mass der Fähigkeit des Erweichens
im Wasser, sowie die lamellare Structur von der grössten
Wichtigkeit für den Bestand des Materials; insbesondere sind
relativ schwach gebrannte Steine mit lamellarer Structur für
die combinirte Wasser-Frostwirkung sehr empfänglich. Dass
Festigkeitsproben in wassergesättigtem Material für die Kenn-
zeichnung der fraglichen Verhältnisse von ausschlaggebender
Bedeutung sind, liegt auf der Hand. Das Verhältniss der
Festigkeit in wassergesättigtem Zustande zur Trockenfestigkeit,
also unser „Beständigkeitscoef ficient a (tj) bringt auch
bei der Prüfung des Werthverhältnisses künstlicher Bausteine
die Porosität, Fähigkeit der Wasser aufnähme, die
Fähigkeit und das Mass des Erweichens der Masse
8
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58 —
summarisch zum Ausdrucke und erscheint somit auch hier als
berechtigter Qualitätsmesser.
In folgender Zusammenstellung geben wir ein Bild
über die bisher an Schweiz. Ziegelmaterial bestimmten Werthe
Nr.
Firma
Farbe
der
Steine
Vollsteine
Hand.jMaach.
Steine
Lochsteine
vertic. J borixo.
gelocht
Mittel
n
Courchod & Co. in Bussigny
Dampfziegelei Heurieth in Ausser-
sihl
Dampfziegelei Heurieth in Ausser-
sihl
Hector Egger's Ziegelfabrik,
Nebikon
Hector Egger's Ziegelfabrik,
Nebikon
J. J. Keller in Teufen (Ct. Zürich)
J. J. Keller in Teufen (Ct. Zürich)
Mechanische Backsteinfabrik
Zürich
Mechanische Backsteinfabrik
Zürich
Passavant-Iselin in Basel . .
Passavant-Iselin in Basel . .
J. Schmiedheini, Ziegelei Heer-
brugg
J. Schmiedheini, Ziegelei Heer-
brugg
Societ£ technique in Neuen-
burg
Staatsbergwerk Käpfnach(Zürich)
Thonwaaren- und Klinkerfabrik
Tänikon
Ziegelei Albishof in Wiedikon .
Ziegelei und Thonwaarenfabrik
Emishofen
Ziegelei Dynhardt (A. Berlinger)
Winterthur
Walcher-Luchsinger in Schännis
gelb
röthl.-
gelb
hell-
gelb
roth
dunk.-
roth
rosa
dunk.-
roth
gelb-
lich
roth
roth
röthl.-
gelb
roth
gelb
roth
roth
weissl,
gelb
gelb-
lich
gelb-
lich
hell-
roth
roth
0,65
0,93
0,91
0,92
1,12
1,04
0,85
0,77
0,91
0,70
0,82
0,90
0,84
0,86
0,60
(1,31
11,38
0,75
0,85
fl,15
[1,26
0,83
0,91
0,79
0,83
1,06
[1,42
[0,88
0,95
1.06
0,95
fl,40
11,12
0,95
(0,60)
(0,89)
1,03
1,25
1,15
1,06
0,53
0,56
A76
1,06
0,72
0,93
0,70
[0,83
11,26
1,07
0,83
0,90
0,82
0,86
0,60
1,24
1,08
1,11
(1,23
10,86
0,83
1,00
(0,55
10,76
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- 59 -
des Coefficienten rj. Man sieht in einzelnen Fällen eine merk-
würdige Uebereinstimmung des fraglichen Coefficienten für
Erzeugnisse der gleichen Ziegelei. Mit der Thonsorte, der
Mischung verschiedener Thonsorten, sowie mit der Intensität
des Brandes variirt naturgemäss auch der Werth von rj. Die
Variation ist ziemlich bedeutend und gewährt dadurch den
Vortheil eines relativ scharfen Urtheils.
Auf Grund vorstehend entwickelter Anschauungen basirt
die folgende Classification der Backsteine.
1. Qualität.
Minimaler Beständigkeit scoeffident rj = 0,9.
Hierher gehören:
a) Verblendsteine mit homogener Masse, gleichartiger
Farbe, geradlinigen und scharfen Kanten, ebenen Flächen
und übereinstimmenden Abmessungen. Die minimale Druck-
festigkeit hat zu betragen:
für Maschinenvollsteine 350 kg pro cm 2
für Loch st eine 300 kg pro cm 2 .
b) Gewöhnliche Mauersteine mit angemessen scharfen
Kanten und ebenen Flächen ; sie sind wegen namhafter Wider-
standsfähigkeit in durchfeuchtetem Zustande zu allen Bauten
an der Luft wie unter Wasser verwendbar. Die minimale
Druckfestigkeit hat zu betragen:
für Handsteine 200 kg pro cm 2
für Maschinensteine 250 kg pro cm 2
für Lochsteine 300 kg pro cm 2 .
2. Qualität.
Beständigkeitscoefficient rj zwischen 0,5 bis 0,9.
Hierher gehören:
Sämmtliche Backsteinsorten, die lediglich im Hochbau
für verputztes Mauerwerk aller Art, wie Umfassungs- und
Scheidemauern, Gewölbe etc. Verwendung finden. Die mini-
male Festigkeit hat zu betragen:
für Handschlag (Handsteine) 150 kg pro cm 2
für Maschinensteine 200 kg pro cm 2
für Lochsteine 2 50 kg pro cm 2
für Hohlsteine (horizontal gelocht) 100 kg pro cm 2 .
Cementsteine sind derzeit nicht genügend untersucht,
um classificirt zu werden.
££*-£$ v
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Mittheilungen
der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien
am eidg. Polytechnikum in Zürich.
2. Heft:
Methoden und Resultate der Prüfung
der Schweiz. Bauhölzer.
Bearbeitet v von
E. Tetmajer
Ingenieur, Professor der Bauschule, Vorstand der Ansialt nur Prüfung
von Baumaterialien am eidg. Polytechnikum etc.
ZÜRICH.
Comraissionsverlag von MEYER & ZELLER.
1884.
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Druck von ZÜRCHER & FURRER in Zürich.
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Vorwort.
Dem Mühe walten des Herrn Nationalrath Oberst Meister,
Chef der Fachexperten der Gruppe 18 (Baumaterialien), ins-
besondere der Opferwilligkeit des schw. Handels- und Land-
wirth. Departements ist es zu verdanken, dass bei Anlass unserer
Landesausstellung der eidg. Festigkeitsanstalt möglich wurde
neben den künstlichen und natürlichen Bausteinen, hydraul.
Bindemitteln und anderen Baustoffen auch die Schweiz. Bau-
hölzer einer einlässlichen Prüfung zu unterziehen. Die Eigen-
artigkeit der gewonnenen Resultate, welche in erster Linie im
Special-Catalog der Gruppe 18 niedergelegt sind, veranlasste
diese Separat- Ausgabe , in welcher eingehender als dies im
Special-Catalog möglich war, die Programm-Entwicklung, die
Versuchsausführung, sowie die Begründung der Methode der
Qualitätsbestimmung beschrieben sind. Um Jedermann Einsicht
in den Gang der Untersuchungen und in den absoluten Werth
der Resultate zu geben, nahmen wir überdies Veranlassung
ein complettes Protocoll, wie solche den betheiligten Forst-
behörden und Verwaltungen in Form von Ausfertigungen zu-
gestellt wurden, zum Abdrucke zu bringen.
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Inhalts- Verzeichniss.
Seite
Einleitung 1
Methoden und Hülfsmittel der Untersuchungen.
Scheinbare Dichte, spec. Gewichte, Wassergehalt 7
Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse 9
Methode der Qualitätsbestimmung der Bauhölzer 16
Protocoll der Prüfung einer Holzsorte • 20
Zusammenstellung der Resultate.
Uebersichtstabelle 34
Zugfestigkeit 38
Druckfestigkeit 39
Knickungsfestigkeit 41
Scherfestigkeit 45
Biegungsfestigkeit .... 46
General-Zusammenstellung 48
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Prüfung der schweizerischen Bauhölzer.
Einleitung.
Die Prüfung der Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse
der schweizerischen Bauhölzer bildet einen wesentlichen Be-
standteil der im Interesse der schweizerischen Landesausstel-
lung ausgeführten Gesammtarbeiten des eidgenössischen Festig-
keitsinstitut's. Einerseits sind es die difficilen Vorbereitungen,
die schwierigen meist sehr zeitraubenden Messungen, dann aber
die langwierigen Berechnungen der Resultate, die ganz abge-
sehen von ihrem innern Werthe, die fraglichen Arbeiten zu
den nennenswerthesten Leistungen der Anstalt stempeln.
Das Reglement der Prüfung der schweizerischen Bau-
hölzer ist mit Rücksicht auf die Bedeutung der ganzen Arbeit
als Compromiss der bautechnischen und forstwirthschaftlichen
Interessen hervorgegangen. Bei Abfassung des Reglements
waren wir von der Tendenz geleitet, einerseits dem Techniker
zur Dimensionirung seiner Holzconstructionen nützliche Festig-
keitscoefficienten zu liefern, gleichzeitig aber in möglichst ein-
gehender und umfassender Weise die Festigkeitsverhältnisse
der verschiedenen Theile des Stammes und soweit möglich
auch ihre Abhängigkeitsverhältnisse von klimatischen und geo-
gnostischen Verhältnissen klar zu legen und wenn schon aus
vorliegender Arbeit einige, vielleicht bemerkenswerthe Resultate
hervorgehen, so kann sie doch keineswegs als abgeschlossen
bezeichnet werden — ja sie ist ungeachtet ihres Umfangs zu
wenig umfassend um selbst gewisse forstwirthschaftliche Tages-
fragen in endgültiger Weise zu erledigen. Mit positiver Ge-
wissheit springt aus den ausgeführten Untersuchungen zunächst
blos die Thatsache hervor, dass auf dem betretenen Boden
jene Fragen objeetiv studirt und beantwortet werden können
Digitized by VjOOQIC
2 Einleitung.
und es unterliegt wohl keinem Zweifel, dass in wohlverstandenem
Interesse einer rationellen Beforstung unserer Gauen und Ge-
birge sowohl das eidgenössische Forstinspcctorat wie auch die
cantonalen und communalen Forstverwaltungen des Landes Hand
dazu bieten werden, um gemeinsam mit dem eidgenössischen
Festigkeitsinstitute Fragen, die in ihren Consequenzen vitale
volkswirtschaftliche Landesinteressen tangiren, näher zu er-
örtern.
Bei Entwurf des Reglements für die Prüfung der schweize-
rischen Bauhölzer waren in erster Linie bautechnische Rück-
sichten massgebend; um jedoch jede Einseitigkeit zu vermeiden
und speciellen Bedürfnissen der Forstleute gebührend Rechnung
zu tragen, ist der erste Reglemententwurf dem Vorstande der
Forstschule des eidgenössischen Polytechnikums, Herrn Professor
Landolt zur Durchsicht und Correctur unterbreitet worden;
Herr Professor Landolt hat denn auch mit verdankenswerther
Bereitwilligkeit die Durchsicht und Berichtigung vorgenommen
und konnte der so bereinigte Entwurf dem Gruppenchef der
Fachexperten der Gruppe „Baumaterialien der schweizerischen
Landesausstellung" zur Verfügung gestellt werden. Zur Orien-
tirung lassen wir hier fragliches Reglement folgen:
§ i.
Zur Ermittlung der Elasticitäts-, Zähigkeits- und Festig-
keitsverhältnisse der wichtigsten Bauhölzer werden:
Zug-, Druck-, Knickungs-, Scher- und Biegeproben
ausgeführt.
8 3.
Zur Prüfung gelangen:
Die Fichte, Weisstanne, Föhre, Lärche und
Eiche.
§3-
Zur Erforschung des Einflusses klimatischer und geo-
gnostischer Verhältnisse des Standorts sind die Versuche aus-
zudehnen :
Auf Nord- und Südgehänge, auf Höhenlagen von unter
und über 1300 m und auf Molasse-, Kalk-, Thonschiefer- und
Granit- resp. Gneissböden.
Von Fichte und Weisstanne sind jeweilen Versuchsstücke,
sowol von südlichen, wie nördlichen Lagen einzusenden.
Die zu prüfenden Holzsorten sind im Monate December
des laufenden Jahres aus geschlossenen 80 — 100 jährigen Be-
Digitized by VjOOQI.6
Einleitung. 3
ständen zu entnehmen, und ist das zu prüfende Material,
sofort nach der Fällung und Zurichtung, in Kisten verpackt,
bis spätestens den 15. Januar 1883 an die Forstverwaltung
der Stadt Zürich, Adresse: Sihlamt Zürich, abzuliefern.
§5.
Sämmtliche Versuchsstücke sind aus der Stamm-Mitte,
d. h. der halben Höhe bis zur Krone gerechnet, zu entnehmen ;
sie sollen von normaler Qualität und möglichst vollkommen
appretirt und genau bezeichnet zum Versandt gebracht werden.
Die Bezeichnung hat durch, auf die gestellten Versuchsstücke
sorgfaltig befestigte Zettel zu geschehen, auf welchen enthalten
sein muss:
1. Holzart;
2. Angabe des Alters, Schlagzeit;
3. Standort (Süd- oder Nordhang, Höhe über dem Meer);
4. Bezeichnung des Bodens, auf dem das Versuchsstück
gestanden hat;
5. Firma des Ausstellers.
§ 6 -
Die Kosten der Prüfung werden, laut Beschluss der, der
eidgenössischen Festigkeitsanstalt vorgesetzten Behörden, um
50 °/o der reglementarischen Taxen ermässigt und fallen dem
Aussteller zur Last. Die Zahlungsmodalitäten werden durch
Vereinbarung mit den Fachexperten der Gruppe XVIII fest-
gestellt.
§ 7. «*■_'■
Die Zugfestigkeit soll an
prismatischen Stücken von 4 cm Dicke,
10 cm Breite und 50 cm Länge er-
hoben werden. Aus jedem zu prü-
fenden Stamme ist nach Anleitung
nebenstehender Skizze:
1 Stück aus dem Centrum,
je 1 Stück im Abstand von 10 cm
vom Mittelstück herauszuschneiden.
§ 8.
Zur Ermittlung der Druckfestigkeit, und behufs
Feststellung der Abnahme derselben mit wachsender Länge
der Versuchsstücke, sind von sämmtlichen Holzsorten
Digitized by VjOOQIC
Einleitung.
***• *• i. a Stück Würfel von 10 cm
Kantenlänge vom reifen Holz
zu beiden Seiten des Markes,
nämlich No. 2 und 4 und 1
Stück Würfel aus der Stamm-
mitte No. 1,
2. 4 Stück prismatische Stäbe
No. 2, 3, 4, 5 von 10 /io cm
Querschnitt und je einer Länge
von 50, 100, 150 und 200 cm
zu liefern. Die letztern Stücke
sind wie die Würfel bei 1 vom
reifen Holz zu beiden Seiten
des Markes herauszuarbeiten.
Alle diese Stücke sind aus dem gleichen Stamme auszu-
schneiden, und zwar zum Theil unmittelbar unterhalb, zum
Theil unmittelbar oberhalb der in § 7 bezeichneten Versuchs-
stücke.
§9-
Für die Ermittlung der Biegungsfestigkeit sind
von jeder Holzart drei prismatische Versuchsstückc quadratischen
Querschnitts von 10 cm Seitenlänge und 160 cm Prismenlänge
einzusenden. Fragliche Versuchsobjecte sind aus den gleichen
Partien des Stammes wie die Stücke § 8, No. 1 zu ent-
nehmen.
§ 10.
Für Ausstellungszwecke ist schliesslich von jedem Stamm
ein scheibenförmiger Schnitt von 4 cm Dicke mit Rinde und
einer sauber abgehobelten Seite zu liefern.
§ 11.
Nach durchgeführter Untersuchung wird den Ausstellern
ein genaues Protocoll über die Ergebnisse derselben über-
mittelt werden.
Wie aus vorstehendem Reglement erhellt, sind mit Aus-
schluss der Versuchskörper für die Zugfestigkeit, für welche
in Ermanglung eigener Erfahrungen der Bauschinger'sche Normal-
stab adoptirt wurde, durchwegs prismatische Balken von
quadratischem Querschnitt mit 10 cm Seitenlänge normirt
worden. Dadurch ist eine Einheit in die gesammte Lieferung
des Versuchsmaterials gelangt, die trotz der unausweichlichen
Variationen der Querschnittsdimensionen, directe Vergleichungen
und Schlussfolgerungen gestattet. Die Art der Entnahme der
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Einleitung. 5
Versuchskörper aus dem Stamme, vergl. Fig. 1 und 2, be-
zweckt die Erhebung der Elasticitäts- und Festigkeitsverhält-
nisse des Holzes in verschiedenen Theilen desselben. Im
Grossen und Ganzen war unser Bemühen dahin gerichtet, noch
bautüchtiges Holz, also Holz in möglichst grossen, im Bau-
fache noch üblichen Dimensionen den Versuchen zu unter-
werfen, ohne dass dadurch die vergleichende Untersuchung,
die Prüfung der Festigkeitsverhältnisse an verschiedenen Stellen
der Querschnitte vereitelt worden wäre. Bei Wahl der Nor-
maldimensionen von 10 X 10 cm war ferner die Erwägung
ausschlaggebend, es sei wünschenswerth mit Rücksicht auf
Entscheidungen in Streitfallen, die Einheit derart festzustellen,
dass sich aus dem Streitobjecte aller Wahrscheinlichkeit gemäss
mindestens ein entsprechendes Prüfungsobject gewinnen lässt.
Correcte Ausdrücke für die Zähigkeitsverhältnisse unserer
Baumaterialien fehlen fast gänzlich, und da die Festigkeits-
und Elasticitätsverhältnisse allein die Qualität des Holzes
ebensowenig wie diejenige des Eisens kennzeichnen, schien
es wichtig, beim Entwurf des Reglements unter gebührender
Wahrung der Einheit der Dimensionen auf eine gleichartige
Lieferung des Versuchsmaterials zur Feststellung seiner Leistungs-
fähigkeit, seines Arbeitsvermögens hinzuarbeiten, welches die
unterschiedlichen Bauholzsorten muthmasslich in natürlicher, un-
gezwungener Weise zu classificiren gestatten würde. Wir wählen
hiezu die Biegungsarbeit, wie solche mit einigem Erfolg auch
bei der Feststellung der Qualität von Gusseisen in Anwendung
gebracht wurde. Dass wir abweichend von der absoluten Festig-
keit (vergl. Eisen und Stahl, S. 15 u. f.) hier die Biegungs-
festigkeit zum Ausgangspunkte unserer Untersuchungen er-
wählten, findet ihre Begründung einerseits in der Bedeutung,
die die Widerstandsfähigkeit des Holzes gegen Biegung in
unseren Bauwerken einnimmt, dann aber in dem Umstände,
dass die Deformation relativ erheblich, die Bestimmung der
Elemente des Arbeitsdiagramms eine sichere, exactere zu werden
versprach, als dies unter Zugrundelegung der Deformations-
arbeit irgend einer andern Festigkeitsart möglich schien.
Wir verkannten hierbei keinen Augenblick die Schwierig-
keiten der angestrebten Qualitätsbestimmung, zumalen die
Festigkeits- und Zähigkeitsverhältnisse des Materials von zu-
fälligem Feuchtigkeitsgrade desselben in hohem Maasse ab-
hängen, welcher an und für sich rasch und mit einiger Sicherheit
nur ziemlich umständlich erhältlich ist. Immerhin blieb uns
nach reiflicher Ueberlegung der obwaltenden Verhältnisse keine
Digitized by VjOOQIC
6 Einleitung.
andere Wahl, und da das Versuchsmaterial mit Ausschluss
der für den Termin der Eröflhung der Landesausstellung
fertig geprüften Versuchs-Serien in lufttrockenem Zustande
den Proben unterworfen wurde, so werden die gewonnenen
Zahlenwerthe Anhaltepunkte für die Beurtheilung in zweifel-
haften Fällen geben, jedenfalls aber eine Vergleichung des
Arbeitswerthes der unterschiedlichen Bauholzsorten ermöglichen.
Mit besonderer Rücksicht auf diese Verhältnisse sind denn auch
parallel den Biegungsproben Versuche zur Feststellung des
Wassergehalts der der Biegung unterworfenen Objecte aus-
geführt worden. Von der Bestimmung des Feuchtigkeitsgrades
der Versuchsobjecte der Zug-, Druck-, Knickungs- und Scher-
festigkeit musste schon aus Gründen der grossen Anzahl der
Versuchsstücke Abstand genommen werden.
Dank der Bemühungen des Chefs der Fachexperten der
Gruppe XVIII, des Herrn Nationalrath Oberst Meister, sind
im ganzen 31 — wovon 30 programmgemäß complete Serien
von Prüfungsobjecten fast gleichzeitig in der eidgen. Festig-
keitsanstalt eingelaufen. Jede Serie, aus der Mitte des zu Bau-
zwecken tauglichen Theiles eines und desselben Stammes
entnommen, besteht aus:
a) 3 Versuchsstücken für die Zugfestigkeit
„ „ „ Druckfestigkeit
„ r « Knickungsfestigkeit
„ „ „ Scherfestigkeit
r „ r Biegungsfestigkeit; aus letz-
r zur Bestimmung der scheinbaren
Dichte entnommen.
Summa 19 Versuchsstücke. Rechnet man zu dieser Summe
entsprechend den Biegungsprismen 3 Versuche zur Feststellung
des Feuchtigkeitsgrades, so ergibt vorstehende Zusammen-
stellung 22 Einzelversuche pro Serie, somit Total 660 Versuche.
Von den eingelieferten Versuchs-Serien fallen:
9 Serien auf die Weisstanne, und zwar:
3 Serien von über — , 6 Serien von u n t e r 1 300 Mtr. ü. M.
11 „ „ Rothtanne, und zwar:
5 Serien von über — , 6 Serien von unter 1300 Mtr. ü. M.
2 „ „ Föhre, und zwar:
— Serien von über — ,2 Serien von unter 1300 Mtr. ü. M.
5 „ n Lärche, und zwar:
3 Serien von über — ,2 Serien von u n t e r 1 300 Mtr. ü. M.
2 „ „ . Eiche, gewachsen unter 1300 Mtr. ü. M.
1 „ » Buche, gewachsen unter 1300 Mtr. ü. M.
h)
3
c)
4
d)
3
e)
3
tern
sine
L:
f)
3
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Methoden und Hülfsmittel. 7
Aus vorstehender Zusammenstellung geht zunächst hervor,
dass mit Ausschluss der Weiss- und Rothtanne das Versuchs-
material zur Beurtheilung des Einflusses der Höhenlage des
Standortes auf die Holzqualität, nicht genügen konnte. In
weit grösserem Masstabe macht sich die Unzulänglichkeit des
Materials geltend, soferne man an Hand der gewonnenen
Resultate den Versuch macht, den Einfluss der geognostischen
Verhältnisse, des Wachsthums etc. zu prüfen. Man erkennt
im voraus, es genüge das gelieferte Material trotz des nam-
haften Umfangs der gesammten Arbeit zur Erörterung forst-
wirthschaftlicher Fragen nicht. Dringend wünschenswerth scheint
es daher durch fortgesetzte Untersuchungen das betretene Gebiet
weiter aufzuschliessen und fühlen wir uns veranlasst hier
schon hervorzuheben, es möchte den derzeit gewonnenen Re-
sultaten blos relativer Werth beigemessen werden ; wir behalten
uns vor, die nachfolgenden Zahlenwerthe an Hand späterer
Versuche zu berichtigen und zu ergänzen.
Methoden und Hülfsmittel der Untersuchungen.
a) Scheinbare Dichte, specifisches oder Yolumengewicht,
Wassergehalt.
Die scheinbare Dichte (y), das Verhältniss des
Holzgewichts zum Gewichte des durch die Holzfaser scheinbar
verdrängten Wassers ist mittelst hydrostatischer Waage, durch
Ermittlung des Gewichtsverlustes eines entsprechend beschwerten
grösseren Prisma's (10 X10X15 bis 20 cm) ermittelt worden.
Die Versuchsstücke, in lufttrockenem Zustande vorangehend
gewogen, wurden in ein entsprechendes Gefäss placirt, aus
welchem Wasser capillar aufgesogen wurde. Nach Massgabe
der Wasseraufnahme wurde das Gefäss nachgefüllt, bis
schliesslich (nach circa 8 Tagen) die Versuchskörper gänz-
lich unter Wasser erschienen; sie blieben hier so lange, als
noch eine Wasseraufnahme Consta tirt wurde. In völlig wasser-
gesättigtem Zustande ist der Gewichtsverlust des Prüfungs-
objectes erhoben und daraus seine scheinbare Dichte
berechnet worden. Die so gewonnenen Zahlen nehmen für
sich blos den Werth roher Annäherungen in Anspruch, denn
einmal ist aus physiologischen Gründen nicht anzunehmen,
dass die Holzzellen sich mit Wasser vollständig füllen, dann
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8 Methoden und Hülfsmittel.
aber ändert sich das Volumen der Holzfasern durch die Wasser-
aufnahme, während gleichzeitig aus dem Zellgewebe vegeta-
bilische und mineralische Substanzen ausgelaugt werden.
Technisch wichtiger als die Dichte ist das spe ei-
nsehe oder Volumengewicht d. h. das Gewicht der
Cubikeinheit einer bestimmten Holzsorte. Das fragliche Volumen-
gewicht wurde aus den Gewichten möglichst sorgfältig appretirter
Prismen von 10 X 10 X 50 cm Stärke, deren Volumen aus
den Abmessungen berechnet wurden, abgeleitet; der Quotient
der Prismengewichte durch die respectiven Volumina gab die
gesuchten Volumengewichte; sie wurden in der Folge mit d
bezeichnet.
Der Wassergehalt sämmtlicher, der Biegung unter-
worfenen Prüfungsobjecte, ist aus feinen, splitterförmigen Hobel-
spänen in einem zu diesem Zwecke eigens hergestellten Apparat
ermittelt worden. Eine Trockenkammer aus Weissblech mit
Thermometer und Bunsen'schem Gasregulator versehen, wurde
zur Aufnahme von 10 Stück in 2 übereinander liegenden Reihen
placirten, dünnwandigen, circa 2,5 — 2,8 cm weiten Glasröhren
von 20 cm Länge eingerichtet. Die Glasröhren der unteren
Reihe sind fix und mit einander derart verbunden, dass sie
eine Art Schlangenrohre bilden; die Glasröhren der obern
Reihe dienen zur Aufnahme der zu prüfenden Holzspäne und
stehen einerseits mit dem Schlangenrohr, anderseits mit einem
Körting'schen Wasserstrahlapparat derart in Verbindung, dass
beim Anlassen desselben die im Schlangenrohr vorgewärmte
Luft durch die Holzspäne gesogen und abgeführt wurde. Um
wasserfreie Luft in den Vorwärmer zu bringen, ist das freie
Ende des Schlangenrohr's mit einer, mit concentrirter Schwefel-
säure gefüllten Waschflasche verbunden worden. Die Tempe-
ratur der Trockenkammer schwankte zwischen 118— 12 5 C.
Dieser Temperatur sind die Holzspäne circa 10 Stunden lang
exponirt worden. Wiederholte Controlwägungen zeigten, dass
ohne Spuren von Trockendestillation die Späne nach 10-stündiger
Exposition keine Gewichtsverluste mehr erlitten. Aus dem
Gewichtsverlust der Späne berechnet sich der procentuale
Wassergehalt des Holzes wie er in den beobachteten Grenz-
werthen den Protokoll-Ausfertigungen einverleibt wurde. Die
beschriebene Methode der Feuchtigkeitsbestimmung leidet an
einem Uebelstande, der mit der Späneerzeugung zusammen-
hängt; erfahrungsgemäss verdunstet während der Späneerzeugung
mit Hobel oder Raspel bereits etwas Wasser und zwar mit
der Feinheit der Zerkleinerung in steigendem Verhältnisse.
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Methoden und Hülfsmittel.
9
Es ist daher den Resultaten relativer Werth beizumessen und
dürfte der absolute Feuchtigkeitsgrad um 1 — 2 °/o höher an-
zunehmen sein.
b) Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse.
Die Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse sämmtlicher
Versuchsstücke sind auf der uns zu Gebote stehenden Werder-
schen, mit den Bauschinger'schen Messwerkzeugen ausgerüsteten
Universalfestigkeitsmaschine geprüft worden. Sowohl Maschine
als Messwerkzeuge sind allgemein bekannt; kleinere Abände-
rungen an diesen Apparaten sind zu unerheblich, um eine weit-
läufige Beschreibung und Abbildung derselben zu rechtfertigen.
Zur Orientirung im Allgemeinen beschränken wir uns hier
lediglich auf eine kurze Darlegung der Art der Versuchsaus-
führung und beginnen:
Mit der Zugprobe.
Die Zugfestigkeit sämmtlicher, der Prüfung unterworfenen
Bauholzsorten wurde an Bauschinger'schen Normalstäben, ver-
gleiche Fig. 3 erhoben. Das mittlere, prismatische Schaft-
stück von 0.5—0,7 cm Dicke, 3,0 — 4,0 cm Breite erhielt
6,o — 6,5 cm Länge una diente auf einer Länge von meist
5,0 cm zur Feststellung der Dehnungen bei allmälig, gesteiger-
ten Belastungen. Die Zurichtung der Normalstäbe bot mannig-
-19f-
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19,S-
.52,0..
i
fache Schwierigkeit. Die Bedingungen, dass Faser- und Zug-
richtung zusammenfällen und die Flächen der Jahresringe auf
dem mittleren Schaftstück oder dessen Nähe nicht ausschiefern,
waren kaum zu erreichen und doch üben bei den kleinen
Querschnittsabmessungen der Versuchstäbe die geringfügigsten
Mängel oft beträchtlichen Einfluss auf das Endresultat. Alle
unsere Erfahrungen stimmen darin überein, dass namentlich
bei lockerwüchsigem Holz, also bei Holz mit relativ weiten
Jahresringen und geringem Herbstholz, die Querschnittsabmes-
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10 Methoden und HülfsmitteL
sungen zu klein gewählt wurden, um zuverlässige Resultate zu
erzielen.
Die Dehnungen sind äusserst gering und lassen sich blos
mit feinen Messwerkzeugen bestimmen; sie sind bald über-
haupt variable, bald fast constant gefunden worden, so dass
in vielen Fällen eine Elasticitäts- resp. Proportionalitätsgrenze
nicht zu finden war. Die Erhebung der Dehnungsverhältnisse
mit dem Bauschinger'schen Spiegelapparat war überdies mit
den grössten Schwierigkeiten verbunden. Der Parallelschraub-
stock des Spiegelapparats sitzt nicht genügend sicher und fest
auf dem schmalen Versuchstab, um wirklich tadellose Beob-
achtungen zu ermöglichen. Ueberdies lassen sich die Dehnungen
mit dem genannten Apparate blos bis zum Eintritt der meist
frühzeitig erfolgten Splitterablösungen verfolgen. Ein mehr
oder weniger heftiges Knistern deutet die fraglichen Ablösungen
an; sie treten in der Regel genügend' heftig auf, um die
Spiegelchen zu verstellen und die Aufnahme der Dehnungen
bis zum Bruche zu vereiteln. Einerseits sind es die Unsicher-
heiten in der Bestimmung der absoluten Festigkeit selbst, —
dann die Schwierigkeiten der Erhebung der Dehnungen bis
zum Bruch, die die Feststellung der Deformationsarbeit der
Zugfestigkeit hinderten und voraussichtlich auch künftighin
einer Qualitätsbestimmung vom Boden der Zugfestigkeit hinder-
lich in den Weg treten werden.
Die Zahl der ausgeführten Zugproben pro Serie dürfte
die oben angedeuteten Unsicherheiten der Festigkeitszahlen
einigermassen compendiren; die gefundenen mittleren Zug-
festigkeiten darf jeder Constructeur seinen Rechnungen ruhig
zu Grunde legen, während der Forstmann den relativen Werth
dieser Festigkeiten im Centrum und seitlich demselben den
Zusammenstellungen entnehmen kann. Für das reife Holz
seitlich der Stamm-Mitte sind, wo überhaupt möglich war, die
Elasticitäts- und Grenzmoduli, die specifischen Arbeiten an den
resp. Elasticitätsgrenzen bestimmt und der Protocoll-Ausfer-
tigung einverleibt worden.
Die Brucherscheinung selbst variirt mit jedem Einzelver-
such. Im Allgemeinen darf man sagen, dass das gesunde,
astfreie, nicht gar zu weitringige Holz seitlich der Stamm-
Mitte einen meist langgestreckten, splittrig-zackigen Bruch er-
gibt; bei weichen, lockerwüchsigen Holzsorten wird der Bruch
meist massig zackig, wenig, fast gar nicht splittrig ausfallen.
Die Versuchsstücke aus der Stamm-Mitte zerreissen meist kurz-
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Methoden und Hülfsmittel.
11
zackig bis stumpf oder, in Folge der zufälligen Lage des
Markes, völlig unregelmässig.
Ungeachtet des gefingen Schaftquerschnitts der Normal-
stäbe und des durch die Art der Einspannung auf die Köpfe
derselben (vide Fig. 3) bedingten Druckes ist wiederholt vorge-
kommen, dass die Cohäsion durch Ueberwindung der Scher-
festigkeit der Holzfasern im Einspannkopfe gelöst wurde.
Die Druckprobe.
Die Druckfestigkeit der Bauhölzer in der Faserrichtung
wurde an Würfeln von ca. 10 cm Kantenlänge ermittelt; von
der Druckfestigkeit senkrecht zur Faserrichtung ist aus Gründen
ihrer sehr untergeordneten bautechnischen Bedeutung Abstand
genommen worden. Die Zurichtung der Würfel ging leicht
und sicher vor sich; die Seitenflächen sind eben abgehobelt,
die Druckflächen eben und parallel gehobelt oder zugefeilt
worden. Mittelst eines genauen Anschlagwinkels und einer
Schublehre wurde die Appretur der Würfel controllirt. Die
Einspannung der Versuchskörper erfolgte centrisch zwischen
ebenen, mit Kugellagern versehenen Druckplatten auf der
Werder'schen Maschine. Die Belastungen wurden allmälig
bis zur Grenze gesteigert, bei welcher die Zerstörung der Co-
häsion des Materials begann; sie war durch Abfallen der Waage
der Festigkeits-Maschine stets scharf gekennzeichnet. Die
Zerstörung selbst ist völlig localer Natur und besteht in einem
Ineinanderschieben der Fasern, welches gehörig gesteigert,
keilartig wirkt und schliesslich das Versuchsobject spalten
kann. Ein eigentliches Zermalmen konnte nicht erzielt werden.
Fig. 4-
frrft
t
Bei astfreiem, gut appretirtem Holz tritt die Zerstörung fast
gleichzeitig auf den freien Bewegungsflächen der Würfel sicht-
bar auf; sonst erscheint sie in der Regel zunächst an Stellen,
die durch Astknoten geschwächt sind. Jeder Astknoten, er
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12 Methoden und Hülfsmittel.
mag gut oder weniger befriedigend verwachsen sein, übt grossen
Einfluss auf das Resultat. Astfreies Holz bleibt ein frommer
Wunsch des Baugewerbes — es erschien daher auch im vor-
liegenden Falle eine besondere Auswahl des Materials in dieser
Hinsicht nicht gerechtfertigt und erklärt dieser Umstand theil-
weise jene Widersprüche der Festigkeitsverhältnisse, auf welche
wir gelegentlich der Beschreibung der Knickungsversuche zu-
rückkehren müssen.
Fig. s . In Fig. 4 geben wir einige typische Arten
der Zerstörung durch Druckwirkungen. Bei
Hartholz werden mitunter keilförmige Körper
seitlich herausgepreßt und nehmen die defor-
mirten Prüfungsobjecte Formen an, die an
die Doppelpyramiden unserer künstlichen und
natürlichen Bausteine etc. erinnern, vergleiche
Fig 5-
Zur Erhebung der Bestimmungselemente
der Elasticitätsverhältnisse des Holzes für
Druck wurde in jeder Versuchsserie das 50 cm lange Prisma
aus reifem Holz seitlich der Stamm -Mitte mit besonderer
Sorgfalt appretirt, in den Druckapparat der Werder'schen
Maschine gespannt. Auf die sphäroidal gelagerten Druckplatten
des Apparats sind gusseiserne Aufsätze angeschraubt worden,
die auf ca. 1,2 cm Tiefe zur Aufnahme gehobelter 1.8 cm
starker Scheiben eingedreht wurden. Vor jedem Versuch sind
die fraglichen Scheiben auf die Prismenenden centrisch aufge-
schraubt worden und es konnte nun das so armirte Prüfungs-
object bequem und exact in die Axe des Druckapparats ein-
gehängt werden.
Die Verkürzungen sind mittelst des Bauschinger'schen
Spiegelapparats gemessen worden, welcher sich während der
ganzen Dauer der Beobachtung vortrefflich bewährte und ins-
besondere den Werth der Messung der Verkürzungen zweier
gegenüberliegender Fasern zu schätzen lehrte.
Sämmtliche Messungen sind direct protokollirt und um-
corrigirt in die Protokoll-Ausfertigungen eingetragen worden.
Knickungsprobe.
Der Rahmen dieser Arbeit gestattet nicht derjenigen Ver-
suche zu gedenken, welche mit ebenso viel Mühe als Zeitauf-
wand probeweise ausgeführt wurden, um den Knickungsvor-
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Methoden und Hülfsmittel. 13
gang näher zu studiren. Wir dürfen diese Bemühungen hier
um so mehr umgehen als irgend wie nennenswerthe Resultate
überhaupt nicht erzielt wurden. Die Ursachen dieser negativen
Ergebnisse scheinen in der Unhomogenität des Materials, vor
allem im Einflüsse der Astknoten zu liegen ; sie nöthigten uns
schliesslich, die Druckproben wie sie am 50 cm Prisma ausge-
führt wurden, mit der Modification zu wiederholen, dass hier
von der Messung der elastischen Verkürzung Abstand genommen
wurde. Der Druckapparat, die Art der Armirung der Prismen-
enden etc. blieb nach wie vor die gleiche. Jedes Prüfungs-
object in die Maschine gehängt ist zunächst auf 5 tn belastet,
die Stellschrauben der Druckplatten satt, d. h. derart ange-
zogen worden, dass eine Bewegung der Lagerflächen aus-
geschlossen war und nun ist allmälig steigernd so lange
Druck geübt worden, bis. entweder eine Durchbiegung oder
Materialzerstörung durch locale Ineinanderpressung der Fasern
ohne vorangehende Durchbiegung eingetreten ist. Protokollirt
wurde stets die Grösse und Richtung der Durchbiegung be-
ziehungsweise die Lage jener Querschnitte, in welchen ein In-
einanderpressen der Fasern constatirt wurde. Sämmtliche Er-
hebungen sind den Protokoll- Ausfertigungen einverleibt worden
und bedürfen keiner weitern Erläuterung.
Die Scherfestigkeit.
Die häufige, oft erhebliche Ausnützung der Scherfestigkeit
des Materials unserer Holzconstructionen dürfte die Bestimmung
der Scherfestigkeit jener Bauholzsorten, die so eingehenden
Untersuchungen unterzogen wurden, als nützliche Ergänzung
der gesammten Arbeit erscheinen lassen.
Den Scherproben sind sauber bearbeitete Scheiben von
10 X 10 cm Querschnitt und 4,5 — 5,5 cm Dicke unterworfen
worden. Die eine der Scheiben gehört der Stamm-Mitte an,
während die beiden andern aus reifem Holz seitlich der
Stamm-Mitte entnommen sind.
Der bekannte Scherapparat der Werder'schen Maschine
ist für vorliegenden Zweck umgestaltet worden. Die Scher-
fläche, sowie die Schneide des angreifenden Werkzeugs sind
eben; letztere hat auf eine Länge von 20 cm eine vertikale,
rechtwinklig begrenzte Angriffsfläche von 2 cm Höhe. Das
Prüfungsobject wird durch eine vorgelegte Lasche gegen
Verdrehung während des Angriffs gesichert.
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14
Methoden und Hülfsmittel.
Für jede der 30 zur Prüfung gelieferten Serien sind 6
Scherversuche ausgeführt worden; von diesen fallen 2 Ver-
suche auf die Scheibe der Stamm-Mitte, die übrigen auf das
reife Holz seitlich derselben. Fig. 6 stellt die besagten
Scheiben und die Lage der Schnittflächen dar ; man sieht, dass
der Schnitt der Scheiben aus seitlichem Holz einmal in der
Richtung der Jahresringe, — dann nahezu normal zu diesen
geführt wurde. Die Scherrichtung war in allen Fällen die
gleiche, nämlich parallel der Stamm- Axe, also in der Faser-
richtung.
Fig. 6a. Fig. 6b. Fig. 6c.
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In der Regel ging die Zerstörung des Materials plötzlich
vor sich; das angreifende Werkzeug presste sich mehr oder
weniger in die Holzscheibe ein und begleitet von einem hör-
baren Ruck trat Trennung der Theile auf.
Die Form und Beschaffenheit der Scherflächen variirt
mit der Lage der Schnittrichtungen. Fand das Scheren in
der Richtung der Jahresringe statt, so trat die Trennung
längs mehr oder weniger glatten, den Jahresringen ent-
sprechenden, cylindrischen Flächen auf. Wurde dagegen der
Schnitt im Sinne der Fig. 6 c senkrecht zu den Jahresringen
geführt, so erschien die Schnittfläche sägeartig gezahnt und
meist rauh; die Prüfungsobjecte aus der Stamm-Mitte zeigten
bald die eine, bald die andere der erwähnten Scherflächen-
beschaffenheit. Oft sind dieselben völlig unregelmässig, tief
greifend zackig ausgefallen.
Die Biegungsfestigkeit.
Zu Biegungsversuchen sind die in § 9 des Reglements
systemisirten Prismen und zwar pro Serie je ein Balken aus
der Stamm-Mitte, zwei solche aus reifem Holz seitlich der
Stamm-Mitte verwendet worden. Die Kraftäusserung ist bei
Prüfung der letztgenannten Balken derart erfolgt, dass die der
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Methoden und Hülfsmittel.
15
Stamm-Mitte benachbarten Fasern, vergl. Fig. 7 einmal der
gespannten, das andere Mal der gepressten Balkenseite ange-
hörten. Die Lagerung der Balken geschah auf keilförmigen,
gusseisernen Lagerklötzen, welche auf die alten Werder'schen
Pendellager aufgesteckt und durch kräftige Stellschrauben un-
wandelbar fixirt wurden. Die Stützweite betrug durchwegs
1,50 m. Der Angriff erfolgte auf die Balkenmitte. Um schäd-
liche Eindrücke der cylindrisch abgerundeten Schneiden zu
vermeiden, sind an der Angriffstelle der Kraft wie an den
Auflagerklötzen nussbaumene Unterlagsscheiben von ca. 8 cm
Breite und 1 cm Dicke eingelegt worden.
Zur Messung der elastischen Durchbiegungen dienten
Bauschinger's Gradbogen apparate. Von diesen ist der eine in der
Kraftrichtung in der Balkenmitte, die beiden andern an den
Auflagerstellen in entgegengesetzter Richtung montirt worden.
Diese Anordnung gestattete die absoluten Durchbiegungen des
belasteten Balkens recht genau zu erheben, also die Elastici-
täts- und Grenzmoduli, sowie die specifische Arbeit an der
Elasticitätsgrenze zu berechnen.
Zur Aufnahme der Biegungspfeile der bis zum Bruch
gesteigerten Belastungen, also zur Messung des einen der Ele-
mente der Arbeitsdiagramme der Biegungsfestigkeit ist ein
einfacher, cylindrischer Masstab mit Millimetertheilung und
Nonius verwendet worden. Nach Erledigung der Elasticitäts-
messung wurden die Gradbogen apparate* demontirt und mit
besagtem Masstabe weiter gearbeitet. Die Beobachtung mit
diesem einfachen Messwerkzeug ging ganz befriedigend vor
sich; es konnte bei einiger Achtsamkeit sogar die Durchbie-
gung im Augenblicke des Bruchs festgestellt und in die Pro-
tokoll-Ausfertigungen eingetragen werden. Die Ablesung auf
den Gradbögen resp. am Nonius des Masstabes geschah stets
im Momente, als die Libellenluftblase des Wagebalkens der
Werder'schen Maschine einspielte. Auf eine bestimmte Dauer
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16 Methoden und Hülfsmittel.
der Einwirkung konnte wegen der kurzen Frist, innerhalb
welcher die gesammte Arbeit fertig gestellt werden musste,
keine Rücksicht genommen werden.
Die Zerstörung der Cohäsion erfolgte ausnahmslos durch
Reissen der gespannten Fasern. Locale Ineinanderschiebungen
der Fasern der comprimirten Balkenseite sind nur in einzelnen
Fällen beobachtet. Es möchte diese Erscheinung um so auf-
fallender sein, als die Druckfestigkeit des Holzes kaum die
Hälfte der Zugfestigkeit erreicht, demnach zu erwarten wäre,
dass die gepressten Fasern sich ineinanderschieben, bevor die
gespannten reissen. Die Elasticitätsmoduli für Zug und Druck
unserer Bauhölzer zeigen meist unerhebliche Differenzen; es
werden daher die Dehnungen resp. Verkürzungen der äusser-
sten Fasern für den gleichen Belastungsfall wenig von einander
verschieden, d. h. die neutralen Fasern, entsprechend der
Theorie der Elasticität, Schwerpunktsfasern sein. Jenseits der
Elasticitätsgrenze scheinen die neutralen Fasern sich gegen
die gepressten, äussersten Fasern hin zu verschieben. Un-
zweifelhaft weisen die Brucherscheinungen auf den zweifelhaften
Werth der Biegungsformeln jenseits der Elasticitätsgrenze, und
können daher die mit diesen Formeln berechneten Spannungs-
grössen beim Bruch nur den Werth roher Annäherungen für
sich in Anspruch nehmen.
Je nach dem Grade der Feuchtigkeit, Güte der Appretur
und nach der zufälligen Lage der Astknoten war die Bruch-
erscheinung verschieden. Feuchtes Lärchen-, Buchen- und
Eichenholz konnte überhaupt zu keinem Bruche gebracht werden ;
es schieferten oder splitterten die gespannten Fasern lagen-
weise ab; allein ein durchgreifender Bruch war nicht zu er-
zielen. In der Regel war der Bruch durch Ausschieferung
der Jahresringe auf der gespannten Balkenseite, oder durch
Astknoten geschwächte Stellen geleitet und fiel in solchen
Fällen unregelmässig aus.
c) Methode der QualitätsbeBtimmung der Bauhölzer.
Es liegt in der Natur der Sache, dass die Eignung einer
bestimmten Holzart zu baulichen Zwecken durch die Fähig-
keit, gegebene Belastungen mit Sicherheit dauernd aufzu-
nehmen und zu übertragen, bedingt ist.
Abstrahirt man von der Dauer des Holzes, welche Fall
für Fall durch zweckdienliche Auslese, richtige Behandlung,
durch Schutzmassregeln oder Imprägnirung hinreichend ge-
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Methoden und Hulfsmittel. 17
sichert werden kann, so bleibt als entscheidendes Moment
bei Beurtheilung der Verwendbarkeit einer Holzart für bau-
technische Zwecke neben der Festigkeit nur noch das Maass
der durch ihre Zähigkeit bedingte Leistungsfähigkeit
übrig.
Aus Vorangehendem erhellt zur Genüge, dass mit Aus-
schluss der Zugfestigkeit, der Feststellung der Festigkeits-
verhältnisse einer Holzart keine nennenswerthen Schwierigkeiten
im Wege stehen; allein diese enthalten keinerlei Kriterium
für den Zähigkeitsgrad und damit für die Sicherheit und Zu-
verlässigkeit des Materials und wenn zugegeben werden muss,
dass die durch die Zähigkeitsverhältnisse eines Materials ge-
botene Sicherheit namentlich bei dynamisch belasteten und
damit manchen unberechenbaren Zufälligkeiten unterworfenen
Constructionen von ausschlaggebender Wichtigkeit ist, so wird
man anderseits die Bedeutung einer Methode der Qualitäts-
bestimmung nicht verkennen, welche für den jeweiligen Grad
vorhandener Zähigkeit die Leistungsfähigkeit des Materials durch
einen leicht bestimmbaren Zahlenwerth auszudrücken gestattet.
Die ausgeführten 90 Versuche sprechen zweifellos dafür, dass
in der Arbeitscapacität der Biegungsfestigkeit,
vergleiche S. 5, ein vortreffliches Mittel zur Feststellung der
Leistungsfähigkeit gefunden ist, welches nicht allein den vor-
handenen Zähigkeitsgrad, sondern auch jegliche, die Zähigkeits-
verhältnisse des Holzes beeinflussenden Umstände in unver-
kennbarer Weise zum Ansdrucke bringt. Dabei ist die frag-
liche Arbeitscapacität durch Ausmaass eines Diagramms
erhältlich, welches aus den bis zum Bruch gesteigerten Be-
lastungen und zugehörigen Durchbiegungen eines normalen
Prüfungsobjects in der Art gebildet wird, dass man zum
jeweiligen Biegungspfeil als Abscisse rechtwinklig die corre-
spondirende Belastung als Ordinate aufträgt und die so ge-
fundene! Punkte durch einen continuirlichen Linienzug ver-
bindet. Der Inhalt des so construirten Diagramms stellt den
Werth der Biegungsarbeit des Balkens d. h.
-f r .*
dar, worin P die Kraft, ds das Wegelement des Angriffspunktes
bedeutet; das Maass dieser Arbeit muss durch Schlag oder
allmälig gesteigerte Belastung verrichtet, d. h. das Arbeits-
vermögen überwunden werden, soll eine Trennung der Theile,
ein Bruch des Balkens erzielt werden.
2
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18 Methoden und^Hülfsmittel.
Der durch den Inhalt des Diagramms ausgewiesene Ar-
beitswerth wird zur Erzeugung einer theils mehr oder weniger
elastischen, theils vom Zähigkeitsgrade des Materials abhängi-
gen Deformation verwendet. Der erste Theil ist stets der
kleinere und tritt massgebend blos in solchen Fällen auf, wo
das Holz, sei es durch einen exceptionellen Grad der Trocken-
heit, durch den Einfluss schädlicher Astknoten oder durch eine,
der Holzart eigenthümliche Sprödigkeit sich auszeichnet. Der
natürliche, oder durch künstliche Hülfsmittel erhöhte Zähig-
keitsgrad einer Holzsorte macht sich lediglich in der Ver-
grösserung des zweiten Theiles der Deformationsarbeit gel-
tend, das Diagramm erscheint langgestreckt.
Die Form des Diagramms berechtigt schon zu Schluss-
folgerungen ; sie gestattet, zerlegt in einzelne Theile, ein zutreffen-
des Urtheii hinsichtlich der Leistungsfähigkeit in den verschie-
denen Phasen des Versuches; indessen ist eine Gliederung der
Deformationsarbeit nicht rathsam und für die schliessliche Be-
urtheilung der Qualität völlig gleichgültig, welchen Antheil
die elastische, — welchen die durch die Zähigkeit des Materials
bedingte Deformation an der gesammten Biegungsarbeit nimmt.
Bezeichnet man mit /o den Biegungspfeil des Balkens
beim Bruch, mit B die Bruchkraft desselben, so stellt das Pro-
duct /o . B den Inhalt des, dem Biegungsdiagramm umschrie-
benen Rechtecks dar. Ein Bruchtheil dieses Inhalts gibt den
Inhalt A der Arbeitsfläche, welche man somit durch
A = r\ . /o . B
ausdrücken kann, worin i) den Coefficienten der Biegungsarbeit
bezeichnet. Vom Boden der Arbeitscapacität der relativen Festig-
keit des Holzes gelangen wir zu dem nämlichen Ausdrucke,
wie bei der Behandlung der Qualitätsfrage zäher Eisen- und
Stahlsorten. Während sich jedoch dort für die absolute Festigkeit
der Coefficient rj als nahezu const. erwies, kann hier von einer
Constanz des Coefficienten selbst bei ein und der gleichen Holzart
keine Rede sein. Derselbe ändert sich mit dem Zähigkeits-
grade des Materials; er ist desto kleiner (sinkt bis auf 0,5),
je geringer der Arbeitswerth, je grösser der Grad der Sprödig-
keit und Brüchigkeit ist; umgekehrt wächst der absolute Werth
des Coefficienten mit zunehmender Zähigkeit des Materials und
erreicht eine Grösse von 0,8—0,85; vergleiche Resultate der
Biegungsfestigkeit S. 46-47. Da nun rj auch für Holz des gleichen
Stammes selbst näherungsweise nicht als constant angesehen
werden kann, so ist auch weder die absolute Grösse des
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Methoden und Hülfsmittel. ' 19
Biegungspfeils, noch das Pro du et aus Biegungspfeil und
Bruchkraft zur Qualitätsbestimmung massgebend und bleibt
somit nichts anderes übrig, als Fall für Fall den thatsäch-
lichen Werth der Biegungsarbeit A in tn cm ausgedrückt der
Beurtheilung zu Grunde zu legen.
Fassen wir das vorstehend Entwickelte zusammen, so
kann man sagen, dass zur Beurtheilung des Werth-
verhältnisses der Bauhölzer unter sich sowie zur
Vergleichung des Holzes aus verschiedenen Thei-
len des Stammes das Maass der Arbeitscapacitä t
der Biegungsfestigkeit (stets unter Zugrundelegung
einheitlicher Prüfungsobjecte) massgebend sei;
sie stellt eine durch Festigkeit und gleichzeitige
Zähigkeit bedingte Zahl dar, die unter sonst
gleichen Umständen sich sowohl mit der Zähig-
keit als anderseits mit der Festigkeit ändern
kann. Ist das Holz spröde, brüchig d.h. elastisch,
fest aber nicht zähebiegsam, so wird sein Ar-
beitswerth gering ausfallen; umgekehrt kanndas
Arbeitsvermögen erheblich werden, wenn das
Material neben geringer Bruchfestigkeit grosse
Zähigkeit und Biegsamkeit besitzt. Ein Maximum
der Biegungsarbeit wird durch Vereinigung mög-
lichst grosser Festigkeit und Zähigkeit resulti-
ren; es erscheint daher die Grösse der Biegungs-
arbeit als wohlberechtigter Qualitätsmesser des
Holzes.
Da nun für das Baugewerbe einerseits die Festigkeit,
in gleichem Maasse anderseits die Leistungsfähigkeit des Holzes
in Betracht fallen, so empfehlen wir die Qualitätsbestimmungen
principiell auf Festsetzung
1) einer minimalen Biegungsfestigkeit, gleich*
zeitig
2) einer minimalen Arbeitscapacität der Bie-
gungsfestigkeit zu basiren.
Zur Orientirung, namentlich um das Messungsverfahren
bei Prüfung der verschiedenen Festigkeitsarten darzulegen,
lassen wir ein vollständiges Protokoll folgen, wie solches in
Form einer Ausfertigung den betheiligten Behörden und Ver-
waltungen übermittelt wird, und bemerken hiezu, dass sämmt-
liche Zahlenwerthe den directen Beobachtungen entsprechen
also uncorrigirt sind.
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20 Protokollauszug.
Protokoll Nr. 3501.
Lärche sign. A
der Forstverwaltung des Cantons St. Gallen, Bezirksforstamt
Sargans.
Nr. 1.
Geolog. Bezeichnung des Standortes: Tiefgründiger
Lehm der Flyschformation.
Oertliche Lage des Standortes: Westabhang, Staatswald
Valur.
Höhenlage des Standortes: 700 m über Meer.
Alter des Holzes: 70 Jahre.
Beschaffenheit: In der Jugend sehr weitringig mit wenig
Herbstholz; später engringig mit relativ viel Herbstholz.
Scheinbare Dichte y = 0,65
Volumengewicht d= 0,64 tn pro cm 9 .
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Protokollauszug-.
21
Zugfestigkeit.
Prüfungsobject : Prisma seitlich der Stamm-Mitte entnommen ; vollkommen
astfrei.
Querschnittsfläche .
F=S.
c = 2,31 cm*.
Beobachtete Stablänge / = 4,8 cm.
M.
r
Spiege
M
C
S
5
3
<
1 links
§ £
M
ffl ~
Spiege
c
0»
V
3
<
1 rechts
v o
* I
Ö S
Svbca
BS.« S
B
V
u
55
Q
Bemerkungen
2
17,00
18,10
17,39
18,58
17,75
18,72
1,10
+0,39
1,58
+0,75
1,72
25,00
24,21
25,11
24,40
25,30
24,28
0,79
-0,11
0,60
—0,30
0,72
1,89
1,89
1,90
1,99
1,09
1,03
0,85
1,09
0,93
0,93
1*10
1,07
1,01
0,97
1,05
1,04
1,24
Faser links bildet das
compacte dichte Holz
eines Jahresringes. Fa-
ser rechts ist lockeres
Vit
■/>.
+0,28
2,18
Frühjahrsholz.
V»
V»
+0,45
2,44
pro Vis in : 0,995.
V«
19,30
2,30
23,77
1,23
3,53
V»
V«
19,81
20,30
2,81
3,30
23,25
22,89'
1,75
2,11
4,56
5,41
Mittel : 0,97.
V»
20,80
21,26
3,80
4,26
22,30
21,83
2,70
3,17
6,50
7,43
,0 /u
21,73
22,25
22,77
23,23
4,73
5,25
5,77
6,23
21,37
20,79
20,24
19,69
3,63
4,21
4,76
5,31
8,36
9,46
10,53
11,54
Muthm. Grenze.
Nicht scharf ausgespr.
w /u
23,69
6,69
19,18
5,82
12,51
. Mittel : 1,01.
"/!«
24,17
7,17
18,61
6,39
13,56
1,00
24,61
25,25
7,61
8,25
18,01
17,41
6,99
7,59
14,60
15,84
V"
Elastische Dehnung pro '/* t*
Elasticitätsmodul
Grenzmodul
Spec Arbeit an der Elast.-Grenze
Zugfestigkeit
J/= 0,001977 cm.
€ = 131,5 tn pro cm*.
y = 0,243 tn pro cm*.
a = 0,000217.
ß = 0,758 in pro cm*.
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Protokollauszug.
Zugfestigkeit.
Zugrichtung parallel zur Faser.
M.
Belastung
in tn
P
Dimensionen
b C
§3 11
ß
Zugfestigkeit
tn pro cm*.
Bemerkungen.
3
Prüfungsobject: Prisma seitlich der Stamm-Mitte
entnommen.
—
3,31 0,7
2,31
—
Langgestreckter, wenig splittriger
1,75
Zerrissen
0,750
Bruch.
4
Prüfungsobject: Prisma seitlich der Stamm-Mitte
entnommen.
—
2,69 0,65
1,75
—
Langgestreckter, wenig splittriger
1,87
Zerrissen
1,070
Bruch.
5
Prüfungsobject: Prisma aus der Stamm-Mitte
entnommen.
—
3,30 0,67
2,21
—
Kurzzackiger Bruch.
0,44
Zerrissen
0,199
Resultate:
Zugfestigkeit für die Stamm-Mitte ß c = 0,199 in P ro cm *-
Zugfestigkeit f. d. reife Holz seitl. d. Mitte ß s = 0,914 ^ „ „
Mittlere Zugfestigkeit ß m = 0,676 „ „
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P rotokollauszug.
23
Druckfestigkeit.
Druckrichtung parallel zur Faser.
M
2'
Dimensionen in cm
2 a II
Ol
■ä|8
O « o.
Bemerkungen.
27,5
Prüfungsobject: Würfel aus der Stamm-Mitte.
9,9 I 9,9 I 10,0 I 98,0
Beginn der Zerstörung
0,281
Prüfungsobject: Würfel aus reifem Holz seitlich
der Stamm-Mitte.
37,75
9,7 9,9 10,0 96,0
Beginn der Zerstörung
0,393
Prüfungsobject: Würfel aus reifem Holz seitlich
der Stamm-Mitte.
42,5
9,8 9,9 10,0 97,0
Beginn der Zerstörung
0,438
Die Zerstörung der Probekörper besteht in localem Ineinander-
schieben der Fasern.
Druckfestigkeit für die Stamm-Mitte ß c = 0,281 In pro cm*.
Druckfestigkeit f. d. reife Holz seitl. d. Mitte ß s = 0,4 1 6 „ „ „
Mittlere Druckfestigkeit ßm= 0,371 „ „ „
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24
Protokollauszug.
Druckfestigkeit.
Prüfungsobject : Aus reifem Holz seitlich der Stamm-Mitte
entnommen.
Querschnittsfläche: F= b ,c = 9,88 X 9 . 88 = 97,6.
Totale Prismenlänge: ^ = 50,0; beobachtete Prismenlänge
/ = 20,0 cm.
hr>
Spiegel links
Spiegel rechts
U (3
M
Belastun:
1 in in
P
o
9
s
<
b0 m
B
3
8
3
<
ba ^
gl
a.s tu«
gavg
8
S
Bemerkungen.
9
0,5
30,00*
13,00
8,53
5,5
25,23
4,77
16,76
3,76
8,53
—
—
> Mittel: 8,50.
pro i in: 1,70.
0,5
30,00
0,00
13,00
0,00
0,00
8,47 ,
1,55]
5,5
25,24
4,76
16,71
3,71
8,47
6,5
24,49
5,51
17,51
4,51
10,02
Mittel: 1,585.
1,62 1
7,5
23,71
6,29
18,35
5,35
11,64
1,58
8,5
22,97
7,03
19,19
6,19
14,22
1,60
1,57
■ Mittel: 1,590.
9,5
22,20
7,80
20,02
7,02
14,82
10,5
2#,50
8,50
20,89
7,89
16,39
1,56
11,5
20,78
9,22
21,73
8,73
17,95
1,63
1,59
1,61
1,63
12,5
20,02
9,98
22,60
9,60
19,58
13,5
19,30
10,70
23,47
10,47
21,17
Mittel: 1,60.
14,5
18,56
11,44
24,34
11,34
22,78
Proportionalitäts- resp.
Electricitäts- Grenze.
15,5
17,80
12,20
25,21
12,21
24,41
1,64
1,68
16,5
17,07
12,93
26,12
13,12
26,05
17,5
16,30
13,70
27,03
14,03
27,73
1,67
18,5
15,55
14,45
27,95
14,95
29,40
1,69
19,5
14,80
15,20
28,89
15,89
31,09
dbyVJ 1
Protokollauszug.
25
M
CO (
CO c*
Spiegel links
Spiegel rechts
t?i
8 Ü b*S
g'o.« 5
3(0 *a-
Bemerkungen
19,5
20,5
0,5
14,80
14,05
29,80
15,20
15,95
+0,20
28,89
29,80
13,20
15,89
16,80
+0,20
31,09
32,75
+0,40
1,66
Bei 37,50 in Belastung beginnt die Zerstörung durch
Ineinanderschieben der Fasern in der Nähe der Stab-Mitte ;
das Holz spaltet in der Längsrichtung und nimmt schliess-
lich folgende Form an:
Fig. 8.
Elastische Verkürzung des Prisma's
pro 1 tn Belastung dl
Elasticitätsmodul e
Grenzmodul y
Druckfestigkeit ß
Spec. Arbeit an der Elast.-Grenze a
0,001625 cm.
126,0 tn pro cm 2 .
0,148 tn pro cm 2 .
0,384 tn pro cm 2 .
0,0000875.
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26
Protokollauszug.
Knickungsfestigkeit.
Prüfungsobjecte : Prismatische Stäbe aus dem reifen Holz seitlich der Stamm-
Mitte herausgeschnitten.
J*
Vi t
SS
&
Dimensionen
in cm
jjSlI
o>
ft.|*.
u Z
j2o
8
•S
e
lO
11
12
13
37,50
9,98 9,88 50,0
Keine Durch-
biegung
97,6
0,384
Bei 37)5 in Belastung beginnt die Zerstörung
des Materials durch Ineinanderschieben der Fasern in
Nähe der Stabmitte.
31,25
9,9 | 9,9 | 99,9
Durchbiegung
98,0
0,319
0,000249
1,304
Bei 31,25 in findet eine geringe Durchbiegung
statt. Die Zerstörung des Materials erfolgt durch In-
einanderschieben der Fasern der comprimirten , durch
Astknoten geschwächten Seite. Der zerstörte Querschnitt
liegt ca. im Drittel der Balkenlänge.
26,25
9,8 1 10,0 1149,7
Durchbiegung
98,0
0,268
0,000197
1,552
Bei 26 7* '* Belastung beginnt die Durchbiegung
des Balkens; derselbe nimmt angenähert die Form der
Sinuslinie an. Die Zerstörung des Materials erfolgt
durch Ineinanderpressen der Fasern in der Balkenmitte
und ca. im Drittel.
24,75
9,8 1 10,0 |200,0
Durchbiegung
98,0
0,252
0,000130
1,651
Bei 24 '/* in Belastung beginnt die Durchbiegung
und unmittelbar darauf die Zerstörung nahe der Balken-
mitte. Deformation ähnlich wie bei No. 10.
Astiges Holz.
Astiges Holz.
Kleiner
Astknoten.
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Protokollauszug.
27
Scherfestigkeit.
Kraftrichtung parallel zur Faser.
co GL
cd c
2"-
Dimensionen
in cm 2
5 1
•8-k,
'S c
Bemerkungen
14
0,00
4,12
0,00
3,75
Prüfungsobject: Aus der Stamm-Mitte.
0,082
9,80 5,15
Abscheren
50,4
9,84 5,12
Abscheren
50,4
0,074
Fig. 9 .
Probestück mit Astknoten.
15
Prüfungsobject: Seitlich der Stamm-Mitte. (Seitenstück.)
0,00
4,25
9,84 5,08
Abscheren
50,00
0,085
Fig. io.
.incrn<__.
0,00 | 9,83 | 5,05 | 49,6
Die Ablösung erfolgt längst den
Flächen der Jahresringe.
16
4,25 | Abscheren | | 0,086 1
Prüfungsobject: Seitlich der Stamm-Mitte.
(Seitenstück.)
0,00
0,065
3,38
4,80
10,0 5,17
Abscheren
9,96 I 5,17
Abscheren
51,7
51,5
0,087
Scherfestigkeit für die Stamm-Mitte Oc = 0,078 in pro cm 9 *
Scherfestigkeit für das reife Holz, seitlich der Mitte Os = 0,081 in pro cm 9 »
Mittlere Scherfestigkeit a m = 0,079 * n P ro C7K%m
Digitized by VjOOQIC
Protokollauszug.
Biegungsfestigkeit.
Kraftwirkung durch eine concentrirte Einzellast auf die
Balkenmitte.
Prüfungsobject : Aus der Stamm-Mitte. Reich an kleinen
Astknoten. Trockenrissig.
Inhalt des gefahrlichen Querschnitts F = b . c = 96,22 cm 1 .
Trägheitsmoment / = 792,2 cm 4 .
Totale Prismenlänge /o = 160,0 cm; Stützweite / = 150,0 cm.
Wassergehalt = 10,6 °/o.
M
Belastung
in tn
P
Mittlerer
Zeiger
Vio cm
Rechter
Zeiger
Vio cm
Linker
Zeiger
Vio cm
Summe der
Seitenzeiger
Vio cm
V» Summe der
Seitenzeiger
Vio cm
Durch-
biegung /
Vio cm
ii
5-
Bemerkungen.
17
34,00
32,40
18,00
,53
18,00
,31
0,84
0,42
1,18
1,12
1,34
Versuchsstück
hat sich wind-
schief gezogen.
Vi
30,86
29,23
33,02
19,20
19,64
19,25
,48
,62
18,30
1,68
2,26
1,55
0,84
1,13
0,77
2,30
3,64
+0,21
Kracht!
Die grossen
Veränderungen
der S.-Zeiger
rühren vom
Schliessen der
Trockenrisse
Vi
29,19
19,74
,62
2,36
1,18
3,63
her.
V»
33,11
19,32
,28
1,60
0,80
+0,09
•/•
29,16
,80
,61
2,41
1,20
3,64
1,10
1,33
1,36
1,53
1,42
1,56
Vi
27,76
26,34
20,30
20,40
,70
,78
3,00
3,18
1,50
1,59
4,74
6,07
Wahrscheinliche
Elasticitats-
Grense.
1,00
24,85
20,58
,87
3,45
1,72
7,43
l'A
23,15
20,83
,96
3,79
1,89
8,96
i 2 /i
21,59
21,02
19,04
4,06
2,03
10,38
iVi
19,88
21,21
,13
4,34
2,17
11,94
v.
31,63
E
20,17
lasticitä
18,49
tsgrenze
2,66
\ übersc
1,33
:hritten.
+1^04
Digitized by VjOOQIC
Protokollauszug:.
29
Elemente des Biegungsdiagramms.
Belastung
P in
0,00
0,50
1,00
,25
,50
,75
Durchbiegung
f cm
Differenz
0,46
0,98
1,26
1,55
1,80 nicht mehr getragen.
0,53
0,28
0,29
(0,56)
(0,58)
1,70 tn Bruch. Der Balken ist auf halbe Stärke
durchgebrochen.
Diagramm der Biegungsarbeit.
Fig. 12.
2*-
Elast. Durchbiegung pro 0,125 tn . /o
Elasticitätsmodul 6
Durchbiegung an der Elasticitätsgrenze /1
Grenzmodul y
Durchbiegung beim Bruch ..../«
Biegungsfestigkeit (Bruchmodul) . . ß
Arbeitscapacität bei Biegung bis z. Bruch A
Coefficient des Biegungsdiagramms tj
0,1160 cm.
95,63 tn pro cm 2 .
0,696 cm.
0,176 tn pro cm*.
1,80 cm.
■ 0,400 tn pro cm 2 .
1,687 tn cm.
0,55.
Digitized by VjOOQIC
30
Protokollauszug.
Biegungsfestigkeit.
Kraftwirkung durch eine concentrirte Einzellast auf die
Balkenmitte.
Prüfungsobject : Seitenstück mit zahlreichen kleinen Astknoten
auf der gedrückten Seite.
Inhalt des gefahrlichen Querschnitts F = 6 .c = 97,71 cm 2 .
Trägheitsmoment / = 801,3 cm*.
Totale Prismenlänge /o = 159,9 cm ; Stützweite / = 150,0 cm.
Wassergehalt = 12,4%.
J&
Belastung
in tn
P
Mittlerer
Zeiger
Vio cm
Rechter
Zeiger
Vio cm
Linker
Zeiger
Vio cm
Summe der
Seitenzeiger
Vio cm
JjU
Durch-
biegung f
Vio cm
8 *
Bemerkungen.
18
4 A
34,00
32,93
31,81
18,00
,15
,31
18,00
,21
,37
0,36
0,68
0,18
0,34
0,89
1,85
0,89
0,96
0,92
- Mittel: 0,92.
»/•
30,79
,42
,46
0,88
0,44
2,77
Vi
Vi
Vi
33,87
30,73
29,79
18,14
,43
,50
18,05
,47
,52
0,19
0,90
1,02
0,09
0,45
0,51
+0,04
2,82
3,70
0,88
0,94
0,94
Vi
28,80
,56
,57
1,18
0,56
4,64
1,0
27,81
,62
,61
1,23
0,61
5,58
Vi
1,00
i l /i
33,68
27,82
26,88
18,23
,63
,68
18,12
,60
,63
0,35
1,23
1,31
0,17
0,61
0,65
+0,15
5,57
6,47
0,90
0,99
Elast Grenze.
iVi
25,85
,73
,66
1,39
0,69
7,46
i'/i
24,88
,79
,68
1,47
0,73
8,49
1,03
0,94
1,09
1,13
1,10
Mitte.: <$•
iVi
23,80
,83
,72
1,55
0,77
9,43
iVi
22,66
,90
,75
1,65
0,82
10,52
iVs
IV«
21,60
20,36
,93
18,97
,78
18,82
1,71
1,79
0,85
0,89
11,65
12,75
Vi
Elastic
32,94
iitäts- &
18,41
. Propoi
18,23
'tionalit
0,64
ütsgrenz
0,32
e ist üt
+0J4
>erschri
Ken.
Digitized by VjOOQIC
Protokollauszug.
Elemente des Biegungsdiagramms.
31
Belastung
P in
0,00
0,50
1,00
,35
,50
,75
2,00
,35
,50
,75
2,90
Durchbiegung
f cm
0,36
o,75
0,94
M3
1,33
1,53
1,78
3,15
3,75
Differenz
0,36
o>39
0,19
(0,36)
0,19
(0,36)
0,19
(0,36)
0,20
(0,40)
0,26
(0,52)
o,37
(0,74)
0,60
(1,20)
4,00 Plötzlicher Bruch der gespannten Fasern.
Diagramm der Biegungsarbeit.
Fig. 13.
1
Elast. Durchbiegung pro 0,125 tn . /o =0,0903 cm.
Elasticitatsmodul e = 121,42 /w pro cm 2 .
Durchbiegung an der Elasticitätsgrenze /1 =0,813 cm >
Grenzmodul y = 0,261 tn pro cm 2 .
Durchbiegung beim Bruch ..../«= 4,00 cm.
Biegungsfestigkeit (Bruchmodul) . . ß = 0,673 *" P ro <*»*•
Arbeitscapacität bei Biegung bis z. Bruch A =8,109 tn cm.
Coefficient des Biegungsdiagramms rj =0,70.
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32
Protokollauszug.
Biegungsfestigkeit.
Kraftwirkung durch eine concentrirte Einzellast auf die
Balkenmitte.
Prüfungsobject : Seitenstücke, mit zahlreichen kleinen
Astknoten auf der gedrückten Seite.
Inhalt des gefahrlichen Querschnitts F = b . c = 97,71 cm 9 .
Trägheitsmoment / = 798,1 cm*.
Totale Prismenlänge / = 159,9 cm ; Stützweite /= 150,0 cm.
Wassergehalt = 11,0%.
M
Belastung
i in tn
1 P
Mittlerer
Zeiger
! /io cm
Rechter
Zeiger
Vio cm
Linker
Zeiger
Vio cm
Summe der
Seitenzeiger
Vio cm
t u
TD V
i 8 §
o
3k
CO*-
<co
Durch-
biegung f
Vio cm
(8 2
5-
Bemerkungen.
19
■/•
34,00
18,00
18,00
0,92
0,94
0,93
7*
32,91
18,27
,07
0,34
0,17
0,92
V«
31,83
18,50
,13
0,63
0,31
1,86
•/•
30,85
,61
,16
0,77
0,38
2,77
•/•
33,70
18,40
18,03
0,43
0,21
+0,09
•/•
30,89
,62
,18
0,80
0,40
2,71
0,93
•/•
29,91
,68
,22
0,90
0,45
3,64
0,95
0,99
Vt
28,92
,73
,26
0,99
0,49
4,59
Mutmassliche
Electr.-Grenze.
1,00
27,88
,78
,30
1,08
0,54
5,58
Vi
33,39
18,51
18,07
0,58
0,29
+0,32
1,00
27,76
,79
,32
1,11
0,55
5,69
0,98
iVi
26,75
,82
,35
1,17
0,58
6,67
1,03
1,08
1,08
1,18
1,19
1%
25,67
,87
,39
1,26
0,63
7,70
IV.
24,55
,91
,44
1,35
0,67
8,78
IVi
23,44
,94
,47
1,41
0,70
9,86
IV.
22,21
,98
,52
1,50
0,75
11,04
IVi
20,99
19,02
,55
1,57
0,78
12,23
Vi
32,51
18,60
18,17
0,77
0.38
+1,11
Ueberschritten.
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Protokoflauäzug.
Elemente des Biegungsdiagramms.
Belastung Durchbiegung Differenz
33
P in
f cm
. *f
0,00
—
o,37
0,50 *
o,37
0,38
1,00
0,75
0,19
(0,38)
,25
0,94
0,20
(<M°)
,50
1,14
0,20
(0,40)
' ,75
1,34
0,22
(°,44)
2,00
1,56
,25
1,86
0,30
0,42
(0,60)
(0,84) kracht
,50
2,28
w
,75
(2,75)
nicht mehr
getragen.
2,70 plötzlicher Bruch der gespannten Fasern.
Diagramm der Biegungsarbeit.
Fig. 14.
Elast. Durchbiegung pro 0,125 tn . /o = 0,090 cm.
Elasticitätsmodul 6 = 122,36 /«pro cm 2 .
Durchbiegung an der Elasticitätsgrenze /1 = 0,630 cm.
Grenzmodul y = 0,203 /« P ro cm *-
Durchbiegung beim Bruch . . . . / 2 = 2,75 cm.
Biegungsfestigkeit (Bruchmodul) . . ß — 0,628 tn pro cm 2 .
Arbeitscapacität bei Biegung bis z. Bruch A = 4,375 in cm.
Coefficient des Biegungsdiagramms tj = 0,59.
3
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34 Resultate.
Zusammenstellung
Mit Ausnahme der Hölzer von Graubündten, welche wegen Unzu-
die sämmtlichen der Prüfung unterzogenen Stämme pro-
No. Einssnder: Bezeichnung des Standortes: Oertl. Lege: Höhenlage: Alter:
Forstvarwaltüao Föhre (Kiefer,
1. Ct. Aargau Brauner Jura, Oolith . . . N-O-Hang 530 tn 85 Jahre
2. Stadt Zürich Süsswasser-Molasse .... S-Hang 560 „ 82
Rothtanne (Fichte,
1. Ct. Bern Oberer Jura, lehmiger Kalk-
boden N-Hang 900 m 125 Jahre
2. n „ Oberer Jura, steiniger Kalk-
boden S-Hang 830 „ 116 „
13. Stadt Zürich Süsswasser-Molasse .... N-Hang 540 „ 95 „
4. Ct. Aargau Brauner Jura, Oolith . . . N-O-Hang 520 « 95
5. Ct. St. Gallen Tiefgründiger Lehm, Flysch-
formation W-Hang 950 „ 80 „
6. „ w Tiefgründiger Lehm, Flysch-
formation N-Hang 1200 „ 75
7. „ w Flachgründiger Lehm, Flysch-
formation W-Hang 1400 * 80 „
8. „ „ Tiefgründiger, etwas sandiger
Lehm der Flyschformation S-O-Hang 1500 „ 95 *
9. Ct. Graubündten Thonschiefer N-Hang 1400 „ 120 ,
10. „ „ Gneissboden S-Hang 1300 „ 95 „
1.*) „ „ Humusarmer Granitboden . N-W-Hang 1440 „ 195
*) Ausnahmsweise im Januar geschlagen.
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Resultate. .35
der Resultate.
gänglichkeit des Gebirges im März 1883 geschlagen wurden, sind
grammgemäss in der zweiten Hälfte des December 1882 gefällt.
Beschaffen»» des Helzes (nach Prof. B h i e r) : dÄI' gewicht \ *"*$£?*?'
pinus sylvestris).
In der Jugend weitringig, wenig H-holz**), später
engringiger mit viel H-holz 0,70 0,600 14,1—20,1 %
In der Jugend weitringig ; gleichmässig ; später
engringig mit ziemlich viel H-holz . . 0,57 — circa 25%
Summa : 1,27 —
Mittel : 0,63 —
abies excelsa).
In der Jugend sehr weitringig mit wenig H-holz 0,46 0,416 11,8—13,6 %
Gleichmassig engringig mit viel H-holz . . 0,47 0,433 11,1—11,6 %
In der Jugend weitringig mit massig H-holz,
später engringiger 0,51 — circa 25%
In der Jugend weitringig mit wenig H-holz,
später engringiger mit mehr H-holz . . . 0,58 0,485 12,5—13,0 %
Weitringig, wenig H-holz, ziemlich gleich-
mässig 0,49 0,4H 13,4—13,8%
Weitringig, sehr wenig H-holz, ziemlich gleich-
massig 0,51 0,370 13,7—16,3%
Gleichmässig, weitringig, wenig H-holz . . 0,43 0,410 13,8—14,8%
Weitringig, in der Jugend engringiger, ziemlich
gleichmässig 0,60 0,400 13,8— 14,6 o/
Sehr engringig und gleichmässig mit relativ
viel H-holz 0,50 0,430 13,6—15,1%
In der Jugend ziemlich weitringig, später enger
mit relativ wenig H-holz 0,50 0,400 14,6—15,7 %
Sehr engringig, einseitig breitringiger , mit
relativ viel H-holz 0,56 0,444 18,8—21,1 %
Summa: 5,61 4,199
Mittel: 0,51 0,420
*) Erhoben an den Biegungsstncken. **) H-Holz = Herbsthol*.
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36 Resultate.
No. Einsender: Bezeichnung des Standortes: Oerti. Lege: Höhenlage: Alter:
Fwlt¥lrwaltunfl WelMtAime (Edeltanne,
1. Ct Bern Nagelfluh N-Hang 590 m 110 Jahre
2. „ „ Oberer Jura S-Hang 570 „110
3. Stadt Zürich Süsswasser-Molasse .... N-Hang 530 „ 90 „
4. Ct. Aargau Flachgründig, mager, geröllig
brauner Jura (Nagelfluh) N-Hang 523 „ 90 „
5. „ „ Flachgründig, mager, geröllig
brauner Jura (Nagelfluh) S-Hang 638 „ 83 „
6. Ct. St. Gallen Tiefgründiger Lehm d. Flysch-
formation W-Hang 900 * 85 „
7. „ w Tiefgründiger Lehm d. Flysch-
formation W-Hang 1500 „ 170*) „
8. „ „ Tiefgründiger Lehm d. Flysch-
formation N-Hang 1500 » 85 „
9. w ' „ Ziemlich tiefgründiger y etwas
sandiger Lehm der Flyschf. S-O-Hang 1500 „ 100 „
Lärohe
1. Stadt Zürich Süsswasser-Molasse .... S-Hang 380 tn 85 Jahre
2. Ct. St. Gallen Tiefgründiger Lehm d. Flysch-
formation W-Hang 700 „ 70 w
3. „ „ Tiefgründiger Lehm d. Flysch-
formation N-Hang 1400 „ 90 „
4. Ct. Graubündten Kalkboden N-Hang 1400 „115 *
5. „ „ Gneissboden S-Hang 1500 „ 105 •
1. Ct. Bern
2. Ct. Aargau
Thonboden, Tertiär
Brauner Jura, Oolith.
Elche
N-Hang 410 m 105 Jahre
N-O-Hang 440 „ 107 „
Stadt Zürich Süsswasser-Molasse
Buohe
N-Hang 620 m 100 Jahre
*) 90 Jahre unterdrückt.
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Resultate. 37
•~.»k.M*..k*» <i«» u«i»«<,- 8cheinb. Volumen- Fouohtlgkeits-
Beschaffenheit dos Holzes. 0lchU: BOwlcht: Qra " d: +)
abies pectinata).
Gleichmassig, engringig, ziemlich viel H-holz 0,57 0,447 11,4-— 13,4 %
1. d. Jug. sehr weitringig m. relativ wenig H-holz,
später engringiger mit relativ viel H-holz . 0,51 0,438 13,7—16,0 %
Gleichmässig, später engringiger mit ziemlich
viel H-holz 0,62 — ' circa 25%
Gleichmässig weitringig, in der Jugend etwas
engringiger, viel H-holz 0,50 0,411 11,5-12,2%
In der Jugend engringig, plötzlich weitringig
mit wenig H-holz 0,61 0,437 12,5— 12,8%
Gleichmassig weitringig mit zieml. viel H-holz 0,57 0,426 13,0—13,3 %
In der Jug. engringig, später weitringiger mit
viel H-holz 0,61 0,456 10,4—14,6 %
Weitringig, gleichmässig mit viel H-holz . . 0,58 0,480 12,8—14,7 %
Sehr weitringig mit wenig H-holz .... 0,52 0,365 12,3—14,0%
Summa : 5,65 3,460
Mittel: 0,565 0,432
(larix europaea).
In d. Jug. sehr weitringig mit wenig H-holz,
später engringiger mit relativ viel H-holz 0,62 — circa 25%
In d. Jug. sehr weitringig mit wenig H-holz,
später engringiger mit relativ viel H-holz 0,65 0,640 10,6—12,4%
In d. Jugend etwas weitringig, später gleich-
mässig engringig mit viel H-holz .... 0,71 0,643 16,9—20,8 %
I. d. Jug. weitringig, später immer engringiger,
viel H-holz. 2—3 cm Splint 0,66 0,624 15,1—16,2 %
1* d. J u £- weitringig, später gleichmässig eng»
ringig mit viel H-holz. 3 cm Splint . . 0,60 0,500 15,3—16,6%
Summa: 3,24 2,407
Mittel: 0,65 0,602
(Quercus robur).
Sehr gleichmässig, splintfreies Holz . . . 0,90 0,740 19,9—25,0%
Sehr gleichmässig, splintfreies Holz . . . 0,90 0,827 23,1—26,3%
Summa : 1,80 1,567
Mittel: 0,90 0,783
(Fagus sylvatica).
Sehr gleichmässig, in der Jug. weitringig mit
relativ ziemlich viel H-holz 0,90 0,750 circa 35 %
♦) Erhoben an den Biegungsstücken. **) H-Holi = Herbstholz,
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38 Resultate.
Zugfestigkeit.
Parallel zur Faserrichtung.
erhoben an einem
Versuchsstück aus
reifem Holz seitlich
der Stammmitte;
In folgender Zusammenstellung bezeichnet:
e in in pro cm 2 den Elasticitätsmodul
y r „ „ „ den Grenzmodul
ß „ „ „ „. den Zugmodul
o die spec. Arbeit an der Elast-
Grenze
ferner bedeutet:
ß c den Zugmodul für das Stamm-Centrum, aus 1 Versuch,
ß s den Zugmodul für reifes seitliches Holz, im Mittel aus
2 Versuchen,
ß m den mittleren Zugmodul = — —
Föhre (Kiefer).
Nr. e y a ß ß c ß s ßm
1 102,7 0,461 0,001036 0,990 0,419 0,990 0,798
2 137,5 - — 0,843 0,210 0,858 0,642
General-Mittel:
120,1 0,461(?) 0,001036(?) 0,916 0,314 0,924 0,720
Rothtanne (Fichte).
1
116,0
2
185,6
3
161,2
4
182,8
5
125,5
6
82,1
7
114,2
8
121,4
9
82,5
129,5
1
119,4
0,807
0,290
0,799
0,629
0,918
0,394
0,790
0,658
1,200
0,394
1,340
1,030
1,248
0,425
0,966
0,786
0,625
0,300
0,659
0,540
0,290
0,293
0,331
0,318
0,401
0,322
0,414
0,383
0,617
0,436
0,601
0,546
0,604
0,329
0,616
0,520
0,631
0,494
0,648
0,597
0,785
0,455
0,701
0,619
0,524 0,000754
0,239 0,000235
0,159 0,000105
General- Mittel:
129,11 0,307(?) 0,000365(?) 0,738 0,376 0,624 0,602
Digitized by VjOOQIC
Resultate.
.
i
Weiflflt&nne.
Nr.
e
y
a
ß
ßc
ßs
ßm
1
130,6
0,308
0,000363
0,723
0,333
0,817
0,656
2
113,5
0,296
0,000386
0,800
0,295
0,715
0,575
3
112,3
0,266
0,000315
0,462
0,341
0,413
0,389
4
88,5
0,190
0,000205
0,476
0,377
0,798
0,658
5
166,5
0,394
0,000465
1,180
0,658
0,870
0,799
6
95,8
—
—
0,496
0,376
0,383
0,380
7
107,2
—
—
0,836
—
0,758
—
8
92,0
0,293
0,000467
0,785
0,366
0,644
0,552
9
—
—
Genera
0,195
1-Mitt
0,178
el:
0,299
0,259
113,9
0,291
0,000367
0,661
0,365
0,644
0,533
Lftrohe.
1
165,8
0,655
0,001215
1,370
0,361
1,370
1,034
2
131,3
0,243
0,000217
0,758
0,199
0,914
0,676
3
98,6
0,451
0,000670
0,810
0,322
0,775,
0,625
4
122,6
0,316
0,000407
0,921
0,425
0,722
0,623
5
131,2
0,320
0,000391
0,961
0,377
0.700
0,592
39
General-Mittel:
129,9 0,397 0,000580 0,964 0,337 0,896 0,710
126,2
90,4
0,560
0,393
108,3 0,476
Elohe.
0,001240 1,120 0,672
0,000862 0,658 0,915
General-Mittel:
0,001051 0,889 0,793
1,090
0,869
0,944
0,884
0,979 0,964
Buohe.
180,0 0,581 0,000940 1,730
0,570 1,720 1,340
Druckfestigkeit.
Parallel zur Faserrichtung.
In folgender Zusammenstellung bezeichnet:
* in in pro cm* den Elasticitätsmodul
/„ „ n „ den Grenzmodul
ß » „ „ „ den Druckmodul
a die spec. Arbeit an der Elast. Grenze
erhoben an einem
5ocmlangenPrisma
aus reifem Holz seit-
lich d. Stamm-Mitte;
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40 Resultate.
ferner bedeutet:
ß c den Druckmodul für das Stamm-Centrum aus \
einem Versuch ( erhoben an
ß s den Druckmodul für seitliches Holz im f Würfeln.
Mittel aus zwei Versuchen J
FUN (Kiefer).
Nr. e y a ß
1 — — — 0,251
2 118,8 0,146 0,0000893 0,206
General-Mittel:
118,8(?) 0,146(?) 0,0000893(?) 0,228
Rothtanne (Fichte).
1 103,0 0,152 0,0001130 0,289
2 153,5 0,133 0,0000575 0,319
3 122,0 0,112 0,0000514 0,265
4 152,1 0,141 0,0000650 0,388
5 109,0 0,132 0,0000798 0,324
6 83,6 0,132 0,0001040 0,237
7 82,7 0,109 0,0000723 0,274
8 76,8 0,120 0,0000934 0,198
9 111,5 0,131 0.0000766 0,262
10 106,5 0,129 0,0000780 0,273
11 119,4 0,150 0,0000939 0,287
General-Mittel:
110,90 0,131 0,0000804 0,283
Weiflitanne.
1 132,5 0,120 0,0000541 0,359 0,394 0,374 0,381
2 119,7 0,125 0,0000652 0,312 0,266 0,340 0,315
3 118,0 — — 0,182 0,185 0,198 0,194
4 77,3 0,124 0,0000990 0,302 0,318 0,312 0,315
5 89,7 0,122 0,0000840 0,304 0,327 0,315 0,319
6 94,5 0,118 0,0000736 0,260 0,240 0,240 0,240
7 87,4 0,103 0,0000670 0,291 0,275 0,264 0,268
8 92,5 0,120 0,0000774 0,258 0,281 0,286 0,284
9 90,0 0,087 0,0000424 0,269 0,227 0,234 0,232
General-Mittel:
100,2 0,115 0,0000703 0,282 0,279 0,285 0,283
ßc
ßs
ßm
0,268
0,265
0,266
0,219
0,229
0,226
0,293
0,247
0,246
0,250
0,264
0,259
0,290
0,357
0,335
0,214
0,286
0,262
0,339
0,378
0,365
0,256
0,293
0,281
0,227
0,206
0,213
0,266
0,285
0,279
0,255
0,268
0,261
0,250
0,240
0,244
0,234
0,239
0,237
0,325
0,298
0,307
0,264
0,283
0,276
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Resultate.
41
Lärche.
Nr.
e
y
ß
ßc
ßs
ßm
1
93,2
0,112
0,0000677 0,263
0,195
0,296
0,262
2
126,0
0,148
0,0000876 0,384
0,281
0,416
0,371
3
129,0
0,117
0,0000534 0,352
0,369
0,390
0,383
4
104,6
0,115
0,0000632 0,270
0,269
0,316
0,301
5
119,4
0,120
0,0000601 0,292
General-Mittel:
0,274
0,293
0,287
114,4
0,122
0,0000664 0,312
Eiohe.
0,278
0,342
0,321
1
101,9
0,140
0,0000962 0,337
0,304
0,349
0,334
2
103,6
0,157
0,0001195 0,319
General-Mittel:
0,343
0,358
0,353
102,7
0,148
00001078 0,328
Buohe.
0,323
0,353
0,343
1
168,5
0,102
0,0000306 0,304
0,294
0,333
0,320
Knickungsfestigkeit.
Zu den interessantesten, bautechnisch wohl auch zu den
wichtigsten Holz versuchen zählen die Streb- oder Knickungs-
proben. Wie bereits aus dem Reglement, vergl. Seite 4,
erhellt, wurden in jeder Versuchsserie Druckproben an Würfeln
mit 10 cm Kantenlänge sowie an Prismen mit circa. 100 cm 2
Querschnittsfläche und' 50, 100, 150 und 200 cm Länge in der
Absicht ausgeführt, das Gesetz der Abnahme der Druckfestig-
keit mit wachsender Prismenlänge festzustellen. Bekanntlich
hat Prof. Bauschinger einlässliche Knickungsversuche in München,
sowie bei Anlass der Nürnberger Ausstellung ausgeführt und
gut übereinstimmende Resultate erzielt. Bauschinger spannte
die Balken mit senkrecht zur Axe begrenzten Stirnflächen auf
bewegliche, mit Kugellager versehene Druckplatten und steigerte
die Belastungen allmälig bis zum Bruch.
So weit möglich Wiederholungen zu vermeiden, dann
aber veranlasst, die Knickungserscheinungen, Arten der Form-
veränderungen etc. kennen zu lernen, beabsichtigten wir,
eine Zahl der disponiblen Versuchsreihen mit beiderseitig
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42 Resultate.
fixirten, mit einseitig fixirten, schliesslich mit beiderseitig be-
weglichen Druckplatten, wie sie die Werder'sche Maschine
besitzt, den Knickungsproben zu unterwerfen. Vorläufige Ver-
suche lehrten indessen, dass die Unterschiede im Tragvermögen
bei den unterschiedlichen Befestigungsarten der Prüfungsobjecte
durch den Einfluss der Unhomogenität, namentlich durch den
Einfluss der Astknoten völlig verdeckt werden und die Kugel-
lager nach der ersten Einstellung (5 tu) bis nahe zum Mo-
mente, wo die Zerstörung des Materials beginnt, fast unbe-
weglich bleiben.
Aus der Reihe der vorläufigen Knickungs versuche seien
hier folgende angeführt:
Fichte, 195 Jahre alt. 1 440 m ü. M. von Graubündten.
Querschnitt 10X10= 100 cm 2 ; Prismenlänge = 199,4 cm. Ast-
freies Holz. Bewegliche Druckplatten ; Knickungskraft: P = 29,0 /;/.
Durchbiegung nach Süden und oben; grösste Durchbiegung
66 cm von einem Prismenende.
Fichte, 195 Jahre alt, etc. etc. (aus dem gleichen Stamm
wie vorher). Querschnitt 10,1 X 9,7 cm = 98,0 cm 2 ; Prismen-
länge 199,8 cm. Astknotig. Feste Druckplatten ; Knickungskraß:
P = 29,0 tn. Geringe Durchbiegung ; Ineinanderpressen der
Fasern in der Nähe eines grössern Astknotens.
Fichte von Bergün.
Querschnitt 9,9 X 9,5 cm = 94.0 cm 2 ; Prismenlänge =
199,0 cm. Schwach astknotig. Bewegliche Druckplatten; Knickungs-
kraft P = 32,0 tn. Schwache Durchbiegung; 20 cm von einem
Prismenende findet Ineinanderpressen der Fasern bei einem
Astknoten statt.
Fichte von Bergün.
Querschnitt 10 X 9,5 cm = 95,0 cm 2 ; Prismenlänge =
198,5 cm. Schwach astknotig. Feste Druckplatten; Knickungskraft
p = 33,5 tn. Schwache Durchbiegung ; 1,20 von einem Prismen-
ende findet Ineinanderschieben der Fasern bei einem Astknoten
statt.
Fichte von Klosters.
Querschnitt 10 X 10 cm = 100 cm 2 ; Prismenlänge =130 cm.
Mit kleinen Astknoten versehen. Bewegliche Druckplatten ; Knickungs-
kraft P==33,5 tn. Keine Durchbiegung; 26 cm von einem
Prismenende tritt Ineinanderschieben der Fasern auf.
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Resultate. 43
Fichte von Klosters.
Querschnitt 10 X 10 cm = 100 cm 2 ; Prismenlänge = 1 30 cm;
wie vorhin. Feste Druckplatten ; Knickungskraft P = 35,5 /;/.
Schwache Durchbiegung; Ineinanderpressen der Fasern an
mehreren Stellen u. s. w.
In der Regel entsprach die Deformation der erwarteten
Sinusoide nicht, und selbst wo Durchbiegungen auftraten,
fiel der meist beanspruchte Querschnitt nur ausnahmsweise
(bei astfreiem Laubholz u. z. bei der Eiche und Buche) in
die Stabmitte. In mehreren Fällen war die Durchbiegung
dem Beginne der Zerstörung gefolgt, und konnte nicht als
eigentliche Knickungserscheinung angesehen werden. Die Zer-
störung selbst ging stets in der Nähe der Astknoten vor sich,
im Falle der Durchbiegung auf der comprimirten Balkenseite,
und bestand wie bereits auf Seite 13 angeführt, im Inein-
anderschieben der Fasern. Sonderbarer Weise ist selbst bei
Balken mit erheblicher Durchbiegung ein Zerreissen der ge-
spannten Fasern nicht vorgekommen.
In Würdigung der Sachlage haben wir sämmtliche Ver-
suche mit arretirten Druckplatten nach der auf Seite 13 be-
schriebenen Methode der Einspannung durchgeführt. Die ge-
wonnenen Resultate lassen sich jedoch nicht direct auf den
Knickungsfall mit unwandelbarer Tangente an der Befestigungs-
stelle (eingemauerte Pfostenende) übertragen; sie entsprechen
vielmehr den thatsächlichen Verhältnissen, unter welchen die
meisten richtig gelagerten Streben in unsern Holzconstructionen
arbeiten.
Ein weiterer Beleg für die oben ausgesprochene Ansicht
möchte ungeachtet der abweichenden Behandlung der Druck-
platten, in der sehr befriedigenden Uebereinstimmung liegen,
welche die Knickungsconstanten 17 der Formeln:
ß*= ßä- , l 2 =ßä ^_ Fl 2 = *±
1 + tjjf r 1 + rj— n
für relativ gleich langes Holz nach Bauschingers und unsern
Versuchen zeigen.
Folgende Tabelle gibt eine Zusammenstellung der Bau-
schinger'schen Versuchsresultate :
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46 Resultate.
coefficienten n erfolgen und eine Controlle der Zulässigkeit
des erwählten Festigkeitscoefficienten nach der Gleichung
Qä Qä
9*= _j_ /2 = -x- FP
1 + V j* l + r i —
auszuführen sein, worin
Qddie, einer bestimmten Holzsorte entsprechende, zu-
lässige Inanspruchnahme auf Druck,
k den minimalen Trägheitshalbmesser, — also
/ das minimale Trägheitsmoment des Querschnitts be-
züglich seiner Schwerpunktsaxe bedeutet.
Scherfestigkeit
in der Faserrichtung.
In folgender Zusammenstellung bedeutet:
a c in tn pro cm % die Scherfestigkeit für
das Stamm-Centrum.
a s in tn pro cm 2 die Scherfestigkeit für
reifes Holz seitlich der Stamm-Mitte.
Mittel aus 2 resp.
4 Versuchen.
*» —
6
c ov/UciiL^u^rvtii
.
Föhre (Kiefer)
fr.
tf.
0*
<*m
1
0,064
0,064
0,064
2
—
0,057
0,057
G
eneral
-Mittel:
0,064 (?)
0,060
0,061
Weisstanne.
1
0,071
0,065
0,067
2
0,061
0,069
0,067
3
0,056
0,046
0,050
4
0,074
0,068
0,071
5
0,056
0,075
0,069
6
0,058
0,057
0,058
7
0,061
0,062
0,062
8
0,062
0,066
0,065
9
0,053
0,062
0,058
General-
Mittel:
0,061
0,06S
0,063
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Resultate.
Bothtanne (Fichte).
o,o66
0,067
0,067
0,066
0,073
0,067
0,053
0,080
0,067
0,068
0,071
0,077
0,062
0,072
0,069
0,060
0,060
0,057
General-
■M
ittel:
0,067
0,066
47
1 0,066 0,067 v o,o66
2
3
4 0,067 0,073 0,071
5 0,066 0,067 0,066
6 0,053 0,067 0,062
7 0,086 0,068 0,074
8 0,071 0,072 0,071
9 0,077 0,069 0,072
10 0,062 0,060 0.061
11 0,060 0,057 0,058
0,067
L&rohe.
1
2
3
4
5
0,064 0,073
0,078 0,081
0,076 0,069
0,073 °>°79
0,057 0,068
General-Mittel:
0,070 0,074
0,070
0,079
0,071
0,077
0,064
0,079
Eiohe.
1 0,075 0,071 0,073
2 0,076 0,080 0,078
General-Mittel:
0,075 0,075 0,075
Buohe.
0,079 0,088 0,085
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48 Resultate.
In nebenstehender General-Zusammenstellung der Resul-
tate, vergl. Tabelle No. 1 geben wir speciell in den fett ge-
druckten Ziffern Festigkeitscoeflicienten für bautechnische
Zwecke, während die übrigen Zahlenwerthe vorwiegend in
forstwirtschaftlicher Richtung Interesse bieten. Nach wie vor
bezeichnet darin:
e in tn pro cm 2 den Elasticitätsmodul.
y „ „ „ „ den Grenzmodul (spec.
Tragkraft an der Elast. Grenze.)
ß in tn pro cm 2 den Festigkeitsmodul
für Zug, Druck und Biegung; speciell:
ß c in tn pro cm 2 den Festigkeitsmodul
für das Stamm-Centrum (Mittelstück).
ß s in tn pro cm 2 den Festigkeitsmodul
für seitliches Holz (Seitenstück).
ßc ■+■ 2 ß s
ßm = — in /«pro cm 8 den mittleren Festigkeit s-
modul. Ferner bezeichnet:
a c in tn pro cm 2 den Schermodul für das
Stamm-Centrum (Mittelstück).
o s in tn pro cm 2 den Schermodul für seit-
liches Holz (Seitenstück).
a m = — . — * in tn pro cm 2 den mittleren Schermodul.
6
a die speci fische Arbeit an der Elasti-
citätsgrenze.
A in tn cm die Deformationsarbeit beim
Bruch, schliesslich
n in°/o denFeuchtigkeitsgrad desHolzes.
An die beiliegende Zusammenstellung der Resultate knüpfen
sich eine Reihe ebenso interessanter als namentlich forstwirt-
schaftlich belangreicher Schlussfolgerungen. Bevor wir jedoch
an die Deutung der Zahlenwerthe schreiten, sei gestattet, noch-
mals hervorzuheben, dass die gewonnenen Resultate keine end-
gültige Erledigung forstwirtschaftlicher Fragen bean-
spruchen und die Qualitätszahlen der unterschiedlichen Bauholz-
Sorten als Näherungswerthe anzusehen sind, welche wir in
Verbindung mit der zu errichtenden forstlichen Versuchstation
gelegentlich zu berichtigen und zu ergänzen hoffen.
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Resultate. 49
Unter den Festigkeitszahlen sind es diejenigen der Zug-
festigkeiten, namentlich die zugehörigen Elasticitäts- und Grenz-
moduli, die vermöge der Formgebung der Probekörper, Art
ihrer Einspannung und Messung der Dehnungsverhältnisse, die
relativ grössten Unsicherheiten enthalten, daher auch bei Dis-
cussion der Fragen der Qualitätsbestimmung, der Bestimmung
der relativen Werthverhältnisse der Bauholzsorten nur in 2.
Linie zulässig sind. Ueberhaupt sind die Elasticitäts- und
Grenzmoduli der Hölzer ähnlich denjenigen des Eisens und
des Stahl's für die Qualität nicht kennzeichnend, und dürfen
hier füglich ausser Betracht fallen.
Für bautechnische Zwecke sind sämmtliche Resultate
brauchbar; sie sind jedenfalls zuverlässiger und richtiger, als
die meisten in unsern Lehrbüchern enthaltenen Angaben.
Was zunächst die Festigkeitsverhältnisse des Holzes in
verschiedenen Stellen des Querschnitts betrifft, so lehrt schon
ein oberflächlicher Vergleich der Zahlenwerthe der Tabelle I,
dass das Holz der Stamm-Mitte selbst bei Stämmen im Alter
des vorliegenden Versuchsmaterials, gleichviel ob aus Höhen
über oder unter 1300 m, durchweg schwächer ist als das reife
Holz seitlich der Stamm-Mitte. Folgende tabellarische Zu-
sammenstellung gibt in übersichtlicher Weise die relativen
Aenderungen der fraglichen Festigkeitsverhältnisse. Sämmtliche
Festigkeitszahleh und Arbeitswerthe der Bauhölzer für die
Stamm-Mitte sind = 1 gesetzt und darnach die Werthver-
hältnisse für das reife, seitliche Holz berechnet. Dabei stellt
4- Vorzeichen den WachsUium j der FestigkeU des seitHchen
Holzes gegenüber jenem der Stamm-Mitte dar.
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50
Resultate.
Bezeichnung
der
Zug
Druck
Scheren
Biegung
Holzsorte
ßs
ßs
Os
ßs
A
Föhre ....
+ 2.94
-1.18
(?)
+ 1.10
+ 1.26
Weisstanne . .
+ we
+ 1.02
+ 1.08
+ 1.11
+ 1.42
über 1300 m . .
+ 2.20
+ 1.00
+ 1.07
+ 1.10
+ 1.29
unter 1300 m . .
+ 1.67
+ 1.03
+ 1.00
+ 1.12
+ 1.48
Kothtanne . .
+ 1.06
+ 1.08
— 1.01
+ 1.0$
+ 1.88
über 1300 m . .
+ 1.46
+ 1.00
— 1.09
-1.06
+ 1.01
unter 1300 m . .
+ 1.85
+ 1.13
+ 1.08
+ 1.16
+ 1.92
Lärche ....
+ 2.65
+ 1.28
+ 1.06
+ 1.80
+ 1.5$
über 1300 m . .
+ 1.95
+ 1.09
-1.04
+ 1.12
+ 1.38
unter 1300 m . .
+ 4.07
+ 1.49
+ 1.09
+ 1.67
+ 1.73
Eiche ....
+ 1.28
+ 1.0»
+ 1.00
+ 1.06
- 1.08-
Buche ....
+ $.02*
+ 1.18
+ 1.11
+ 1.02
— 1.08
Mittel für:
Nadelholz . . .
+ 2.27
+ 1.11
+ 1.04
+ 1.16
+ 1.89
Laubholz ....
+ 2.12
+ 1.11
+ 1.05
+ 1.04
— 1.08
Vorliegende Zusammenstellung lässt erkennen, dass en
g6n£ral die Nadelhölzer in der Stamm-Mitte sowohl an Festig-
keit als Zähigkeit wesentliche Einbusse erleiden; so ist die
Biegungsfestigkeit des seitlichen Holzes der Nadelhölzer um
16 °/o, die Leistungsfähigkeit um 39 °/° grösser als für die
Stamm-Mitte.
Wichtig scheint die Beobachtung, dass Rothtanne ge-
wachsen über 1300 m im Kern eine nur unerhebliche Einbusse
ihres Nutzwerthes erleidet, während dies bei der Weisstanne
in wesentlich höherem Masse der Fall ist. Die Laubhölzer
verlieren an Festigkeit relativ weniger als Nadelhölzer; die
Leistungsfähigkeit ist für Holz der Stamm-Mitte und seitlich
derselben im Mittel nicht wesentlich verschieden. Die Zahlen-
werthe der nebenstehenden Zusammenstellung, sowie die Coef-
ficienten der Biegungsfestigkeiten für die Stamm-Mitte, oder
* Unsicher.
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Resultate.
51
für Holz gebogen gegen die Mitte, sprechen im Vergleiche
mit den Coefficienten für Biegung von der Stamm-Mitte, vergl.
Tab. I, deutlich dafür, dass unter gleichen Verhält-
nissen in jedem Bauwerke dem seitlichen Holz
der Vorzug gebührt, und dass bei relativ bean-
spruchten Balken darauf zu achten sei, dass die
Fasern der gespannten Balkenseite nicht der
mittleren Partie des Stammes angehören.
Nach ihren Festigkeitsverhältnissen rangiren die geprüften
Bauhölzer in folgender Weise:
Nr.
Zugfestigkeit
Druckfestigkeit
Scherfestigkeit
Biegungs-
festigkeit
I.
Weisstanne
Föhre
Föhre
Föhre
IL
Rothtanne
Rothtanne
Weisstanne
Rothtanne
III.
Lärche
Weisstanne
Rothtanne
Weisstanne
IV.
Föhre
Lärche
Lärche
Lärche
V.
Eiche
Buche
Eiche
Eiche
VI.
Buche
Eiche
Buche
Buche
Die vergleichende Zusammenstellung der Generalmittel
der Resultate, vergl. Tab. II, enthält unter A der Columne
„mittlere Biegungsfestigkeit" die relativen Arbeits-
werthe der Schweiz. Bauhölzer. Den kleinsten Arbeitswerth
zeigt die Föhre; setzt man denselben = 1,0, so erscheint bei
einem Wassergehalt von 11 — 20 % (lufttrockenes Holz)
der Arbeitswerth der Weisstanne um 19 / grösser;
„ „ der Rothtanne „ 26% „
„ „ der Lärche „ 66% »
der Eiche „ 97% *
Der Arbeitswerth der Buche ist wegen höherem Wasser-
gehalt unsicher; immerhin weist ihr ihre Werthziffer in der
Reihe der Schweiz. Bauhölzer einen Platz neben der Eiche an.
Die Resultate der Prüfung der fraglichen Buche (Rothbuche)
sprechen ferner für eine viel grössere, technische Verwend-
barkeit derselben als z. Z. angenommen wird, so ferne nur
ihre Dauer durch entsprechende Imprägnirung gesichert ist.
Aus dem Vergleiche der Mittelwerthe der Festigkeits-
zahlen, Schweiz. Bauhölzer gewachsen über und unter 1 300 m
ü. M., geht ferner das bedeutungsvolle Resultat hervor, dass
mit Rücksicht der durch alle Festigkeitsarten
übereinstimmenden Abnahme der Werthzahlen
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52 Resultate.
*
der Weisstanne gewachsen über 1300 m, die
Weisstanne dem Hügellande resp. Gebirgen unter
1300 m angehört und vorwiegend dort zu pflegen
ist. Die gleiche Zusammenstellung weist ebenso überein-
stimmend auf die Notwendigkeit hin, für Qualitätsbau-
holz nördliche Gehänge mit Weisstanne zu bewalden und
umgekehrt für wichtige bauliche Zwecke die
Weisstanne von nördlichen Gehängen zu beziehen.
In theilweise anderem Lichte erscheint die Qualität der
Rothtanne; ein Blick auf die vergleichende Zusammen-
stellung der Mittelwerthe der erhobenen Festigkeitszahlen,
lässt sowohl in der absoluten Grösse der Zahlenwerthe als
im Wechsel des Vorzeichens erkennen, dass innerhalb der
Grenzen von 500 — 1500 m ü. M. die Höhenlage des
Standortes auf die Qualität derRothtanne keinen
sehr wesentlichenEinfluss ausübt. Da jedoch die
Arbeitscapacität derRothtanne gewachsen unter
1300 m ü. M. um 22 °/o geringer ist als das Mittel
derRothtanne gewachsen über 1300 w, so erscheint
dieselbe als Baum des Gebirges und ist vor-
wiegend dort zu pflanzen, wo die Weisstanne
kein Qualitätsholz mehr gibt. Nördliche Gehänge
liefern ein zuverlässigeres, besseres Holz der
Rothtanne ais südliche Gehänge, indessen ist der
Unterschied der örtlichen Lage bei der Roth-
tanne nicht so bedeutend als bei derWeisstanne.
Was schliesslich die Lärche betrifft, so scheint die-
selbe, wie die Weisstanne unter 1300 m, besseres Holz
zu liefern; die Unterschiede in den Werthzahlen
der nördlichen und südlichen Gehänge sprechen
auch bei der Lärche zu Gunsten der nördlichen
Gehänge; die ausgewiesene Leistungsfähigkeit
des Holzes ist wahrscheinlich in Folge des grös-
seren Feuchtigkeitsgrades fast die gleiche.
Die Föhre, Eiche und Buche sind in zu geringer Anzahl
von Exemplaren der Prüfung unterworfen worden um in
forstwirtschaftlicher Hinsicht Schlussfolgerungen zu gestatten.
Hier bleibt weiteren Forschungen ein weites Feld offen ; möge
dasselbe zum Vortheile der Schweiz. Forstwirtschaft gehörig
ausgebeutet werden.
,'t
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SCHWEIZ BAUZRITUNC
Zur Frage der Knickung
v.Prof. I.. T<
ZUSAMMENSTELLT
der Knick
Weisatanne.
Rothtarinfe .
Ahscissen * Balken in cm.
Massstab /m.m -2cm.
n,
estigkeit der Bauhölzer
lajer in Zürich.
g der Resultate
IGSPROBEN.
Lärche u. Föhre,
EiöheitBuche.
t?
Balfcenläng«
Wff
iS«r
So?
ürdinaien m Druckmodul üLprocmf
Mnsstab J mm -0,oo* in pro cm?
■"■»er Zwidi.
200??
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.1
C
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Mittheilungen
der Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien
am eidg. Polytechnikum in Zürich.
3. Heft:
Methoden und Resultate der Prüfung
von Eisen und Stahl und anderer Metalle.
Zusammengestellt von
Ii. Tetmajer
JnftnUnr, Professor am tUg. PolyUcMmkum, Verstand der Anstalt
nr Prüfung von Baumaterialien etc.
Mit 8 Tafeln und 38 Textfiguren.
• Jt 7 r;
Commissions-Verlag von- Meyer & Zeller in Zürich.
Druck von Zürcher and Purrer in Zürich.
1886.
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Inhaltsverzeichniss.
Seite
Vorwort.
Einleitung (1884) 1
1. Methoden und Hülfsmittel der Untersuchungen:
a. Specif. Gewicht 2
b. Die chemische Analyse 2
c. Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse .... 4
Die Zugprobe . . . 4
Beispiel einer umfassenden Qualitätsprobe ... 11
Beispiel zweier reduclrten Qualitätsproben ... 12
d. Methode der Qualitätsbestimmung zäher Constructions-
Materialien 13
Classificationsvorschläge des Vereins deutscher Bahn Ver-
waltungen 26
Princip der Classification vom Boden der Arbeitscapacität
des Materials • 29
Braun's Versuche 38
2. Einfluss der Form und Abmessungen der Normalstäbe
auf das Resultat der Qualitätsbestimmung . . . 41
3. Wertb der Zerreissprobe zur Qualitätsbestimmung
der Metalle (Constructionsmetalle) 42
Ursachen der wechselnden Ergebnisse der Zerreissprobe
bei Stahlscbienen 43
L Abtheilung. Eisen und Stahl (1884).
Einheitliche Nomenclatur 54
Classification des kohlenstoffhaltigen Eisens . 56
I. Gruppe: Constructionsmaterialien ..... 60
II. Gruppe: Eisenbahnmaterialien 66
Specielle Qualitäts vor Schriften für Brücken u. Hochbau-
Constructionen 70
f. Gruppe : Resultate d. Festigkeitsproben m. Constructionsmaterialien
(1885).
1. Gusseisen 73
2. Flusseisen (1. Theil: Diverses) 73
3. Schweiss- und flusseiserne Drahtseile .... 75
4. Werth des Thomas-Flussschmiedeisens als Coristructions-
Material 79
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IV
Seite
Das Material (Fabricationsverhältnisse) 82
Verarbeitung des Materials 86
Ausführung der Untersuchung (Methoden):
a. Qüalitätsprojtt 88
b. Kaltbiegeprobe 91
c. Warmbiegeprobe 92
d. Schweissprobe (Schweissbarkeit) 98
e. Härteprobe (Härtbarkeit) 94
f. Biegeprobe an ganzen Gebrauchstücken .... 95
g. Schlagprobe f . . . 98
h. Proben auf Lochbarkeit 100
Beispiel; Protocoll einer Versuchsserie .... 106
Resultate der Zerreissproben (Qualitätsprobe) . . . . 120
Zusammenstellung der specificirten Arbeitswerthe, Völligkeits-
coefficienten etc. etc. 124
Resultate der Kaltbiegeproben 126
,. „ Warmbiegeproben 128
„ „ Schweissproben . 130
„ „ Härteproben 132
,, „ Biegeproben 134
„ „ Schlagproben 136
„ „ Lochungsproben 140
Uebersjchtszusammenstellungen:
I. Qualität des Materials an sich ...... 142
II. „ des fertigen Productes „ . . . . 144
Von der zulässigen Inanspruchnahme relativ beanspruchter
I Träger 148
Tabellen zur Berechnung der deutschen Normalprofile . 152
5. Versuche über die Abnahme der Zugfestigkeit von Drahtseilen
und einzelnen Drähten in Folge der Biegung . , . 162
6. Prüfung der Kettenglieder der Freiburger Drahtseilbrücke . 168
7. Resultate der Prüfung der Materialqualität und der Scher-
festigkeit des Nieteisens 172
Resultate der Scherproben ...... 173
Resultate der Zerreissproben ...... 176
8. Resultate der Qualitätsbestimmungen einiger Constructionsbleche
(Schiffs-, Brücken- und Kesselbleche) . . . . 179
9. Einfluss der Lochung auf die Festigkeitsverhältnisse von Fluss-
und Schweisseisen , 188
A. Flusseisen < 189
B. Schweisseisen , 192
IQ. Versuche über die Festigkeit von Nietverbindungen . 202
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Seite
ii. Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Stab-, Flach-,
Rundeisen und Winkeleisen 207
Resultate einiger Qualitätsproben mit Stabeisen . 207
„ n 11 » Flacheisen . . 209
„ „ „ ., Rundeisen . . 212
„ „ „ „ Winkeleisen . . ■ 213
II. Gruppe : Resultate der Festigkeitsproben mit Eisenbahn-
Materialien :
i. Gusseisen 215
2. Flusseisen (resp. Stahl) 215
3. Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Flusseisen-
schwellen, Wagenachsen, Radbandagen, Laschen und
Kleineisen 216
4. Zusammenstellung der Resultate der chemischen Analysen
und zugehörigen Zerreissproben .... 220
5. Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Schienenstahl 224
6. Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Flussstahl-
schienen, die im Betriebe gutes bezw. schlechtes Ver-
halten zeigten 230
7. Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe 284
Ueber die Schienenbiegeprobe 238
8. Nachtrag. Resultate einiger Qualitätsproben mit Stahl-
schienen . . 252
n. Abtheilung. Bronoe und Kupfer.
1. Resultate der Untersuchung des Einflusses der Com-
pression nach Uchatius auf das 8 % Kanonenmetall 253
2. Resultate der Prüfung der Elasticitäts- und Festigkeits-
verhältnisse der uncomprimirten Kanonenbronce . 255
3. Resultate der Prüfung der Elasticitäts- und Festigkeitsver-
hältnisse einer Manganbronce 257
4. Der Stauchapparat und seine Anwendung 257
5. Qualitätsproben mit Kupfer 260
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Vorwort.
Das vorliegende. 3. Heft der Mittheilungen der „Anstalt
zur Prüfung von Baumaterialien am schweizer-
Polytechnikum" ist eine weitere Ausführung der im Jahre
1883 vom Schweiz. Ingenieur- und Architecten-Verein heraus-
gegebenen Broschüre über: .
Einheitliche Nomenclatur
und
Classification von Bau- und Constructionsmaterialien.
I. Theil: Eisen und Stahl.
Es enthält neben einer kurzen Beschreibung der Prüfungs-
methoden, Maschinen und Messwerkzeuge, diejenigen der bis-
her gewonnenen Versuchsresultate in der Metallbranche, welche
allgemeines Interesse besitzen und für die, Seitens der Auftrag-
geber, kein ausdrücklicher Vorbehalt gegen Publication vorlag.
Die meisten der vorliegenden Resultate sind also Ergebnisse
in der Anstalt beantragter Festigkeitsyersuche, an welche sich
wissenschaftliche Untersuchungen in der einen oder anderen
Richtung knüpfen. Für Rechnung der Anstalt konnten selbst-
ständige Untersuchungen in der Metallbranche nur ausnahms-
weise und dann in bescheidenem Umfange durchgeführt werden,
denn einmal absorbirten Arbeiten auf anderen Gebieten die
Einrichtungen der Anstalt in hohem Masse, dann aber genügen
die verfügbaren Mittel zur Inangriffnahme grösserer wissen-
schaftlicher Untersuchungen in dieser Richtung nicht. Das
eidgen. Festigkeitsinstitut ist eben lediglich Prüfungsstation
und mit Versuchsanstalten der Nachbarstaaten, die über ge-
nügendes Personal, ausgiebige Hülfsmittel und entsprechende
Einrichtungen verfügen, nicht in gleiche Linie zu stellen.
Die unbefriedigende Anordnung des Stoffes, sowie manche
Wiederholungen waren durch den Umstand bedingt, dass der
hier benutzte Satz grösseren Theils aus älteren, in der „Schweiz.
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VIII
Bauzeitung" (Redaktor A. Waldner) erschienenen Abhandlungen
oder aus anderen selbstständigen Broschüren und Berichten
herrührt und nicht wesentlich verändert werden konnte. Auch
war es nicht thunlich, den uns überlassenen Satz Jahre lang
stehen zu lassen. So kam es, dass insbesondere der rnhalt
des ersten und ältesten Theiles der Broschüre durch neuere
Untersuchungen theil weise modificirt, zu nachträglichen Berich-
tigungen und einzelnen unumgänglichen Wiederholungen führte.
Bezüglich des grösseren Theils bekannten Inhalts vor-
liegender Broschüre haben wir folgende Bemerkungen:
Die Methode der Qualitätsbestimmung eines Constructions-
metalles durch einen der Deformationsarbeit des Materials an-
genähert proportionalen Zahlenwerth hat in wissenschaftlichen
Kreisen Beachtung, mitunter auch Anerkennung gefunden.
Aber auch Männer von Fach, Eisenhüttentechniker im Lande,
sowie jenseits der Landesgrenzen haben die Sache aufgegriffen
und in Wort und Schrift behandelt. Das Zutreffendste, was
bezüglich der Frage der Qualitätsbestimmung der Construc-
tionsmetalle vom Boden der Arbeitscapacität Seitens der Oppo-
sition vorgebracht wurde, hat unzweifelhaft der verdiente Eisen-
hütten- und Festigkeitstechniker Prof. Rieh. Ackerman im
„Ingeniörs-föreningens Förhandlingar" Stockholm
(1885) ausgesprochen, indem er sagt:
n Diese Norm (d.i. die von Wöhler eingeführte Summe aus Zug-
festigkeit und Contraction) der Qualitätsbestimmung macht freilich Anspruch
auf Wissenschaftlichkeit, es ist aber höchst merkwürdig, dass sie als wissen-
schaftlich angesehen werden kann. Zum Wenigsten kann wol nicht in Ab-
rede gestellt werden, dass die von Professor Tetmajer in Zürich empfohlene
Norm in dieser Beziehung viel höher steht; dieselbe basirt auf dem Pro-
duete der Zerreissungsbelastung und den Dehnungsprocenten und gibt in
Folge davon einen relativen Werth der bei der Zerreissung geleisteten
Arbeit. — Wenn aber auch diese Qualitätsbestimmung durch ihre wirkliche
Wissenschaftlichkeit grosse Vorzüge vor der von den deutschen Bahnen
beliebten hat, so ist doch auch Tetmajer sehr oft weit von zufriedenstellen-
den Resultaten entfernt, und behaupte ich meinerseits, dass ich nicht die
geringste Aussicht erblicke, dass man je zufriedenstellende Normen für die
Bestimmung der Güte des Eisens feststellen könne, die mit Vortheil sich
anwenden lassen bei allen für die verschiedensten Zwecke bestimmten Eisen-
sorten; man wird vielmehr fort und fort in den verschiedenen Fällen ver-
schiedene Werthbestimmungsmethoden für die Güte des Eisens zu benutzen
haben.
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Fasses wir «ueret des Fall Ins Auge, der Ar die schwedische Eisen-
industrie am nächsten Hegt, d. •• die Zwecke, zu denen schwedisches Eisen
«meist verwendet wird : die verschiedenen Arten der Kleineiaenfahrication,
so ist es fiJr die Mehrzahl derselben von geringer Bedeutung, ob' seine
Festigkeit ein wenig grösser oder geringer; der Ueberpreis der dazu ver-
wendeten Eisensorte wird vielmehr bedungen, theils durch Freisein von
Unarten, mit anderen Worten : durch seine Brauchbarkeit für die betreffende
Fabricatton, die zahlreichen Ausschuss ausschlieft, theils durch seine Zähig-
keit, Dichtheit und Gleichförmigkeit, die indess viel sicherer beurtheik
werden nach für jeden Fall angepassten einfachen Schmiede-, Biege« und
Torsionsproben als nach Zerreissproben.
Wie unanwendbar vor allen Dingen die WÖhler'sche Zahl für solches
Eisen ist, geht sofort daraus hervor, dass das reinste schwedische Eisen
nach Ihr tiefer stehen würde, als Eisen, welches auf dem Weltmarkte kaum
mit halb so hohem Preise bezahlt wird. Tetmajer's Scala gibt allerdings
weniger grosse Abweichungen von den vom Weltmarkte bestimmten wirk-
lichen Werthen, aber auch sie lässt keineswegs einem für Verarbeitungs-
zwecke guten Eisen volle Ehre widerfahren.
Allerdings sind diese Methoden der Qualitätsbestimmung nicht für
solche Eisensorten, wie sie vorherrschend in Schweden erzeugt werden,
sondern vielmehr auf Eisen und Stahl zu Constmctionszwecken und zu
Eisenbahnmaterial berechnet worden. Aber auch hier darf man sie nur mit
Vorsicht anwenden und ältere, vergleichsweise einfache, practische Proben
können oftmals viel bessere Anleitung zur Beurtbeilung der Güte des Pro-
ductes abgeben."
Im Wesentlichen stimmen wir den Ausführungen des
Herrn Prof. Äckerman vollständig bei. Sofem die sog.
Materialqualität, die Summe der technisch-wichtigen Eigen-
schaften eines Materials bezeichnen soll, wird es zweifellos
niemals gelingen, sie durch eine Zahl auszudrücken. Allein
unsere Qualitätsbestimmung strebt dies auch gar nicht an. Sie
soll lediglich nur die Leistungsfähigkeit eines Constructions-
Materials bei statischen oder dynamischen Inanspruchnahmen
zuverlässiger kennzeichnen, als dies durch die bisherigen Me-
thoden der Qualitätsbestimmung geschah.
Bezüglich Äckerman 's Ausführungen bleibt zu be-
merken, dass das reine, zähe, für manche Verarbeitungs-
zwecke fast unersetzliche schwedische Eisen, dank seiner
exceptionellen Weichheit, keineswegs zu jenen Constructions-
eisen zählt, die doppelten Marktpreis beanspruchen. Bei Con-
structionseisen fällt der Schwerpunkt mit Recht auf die Festig-
keitsverhältnisse, welchen sich ein hinreichendes Mass von
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Zähigkeit zuzugesellen hat. Festigkeit und Zähigkeit bilden
aber jene Elemente, die vereint mit Naturnoth wendigkeit in
der Qualitätsbestimmung vom Boden der Arbeitscapacität zum
Ausdrucke gelangen und dadurch den inneren Werth der Me-
thode begründen. Auch ist die Qualitätsbestimmung durch
das der Arbeitscapacität angenähert proportionale Product aus
specifischer Zugfestigkeit in die relative Dehnung nach Bruch
für die tägliche Praxis bestimmt. Zu wissenschaftlichen Zwecken,
vergl. beispielsweise die „relative Werthbestimmung
des Fluss- und Schweisseisens a Seite 79 u. f. dieses
Heftes, benutzen auch wir die Arbeitsdiagramme direct, ob-
schon die Constanz des Völligkeitscoefficienten die Verwendung
des genannten Productes sehr wol rechtfertigen würde!
Wöhler hält die Contraction für den allein seligmachen-
den Zähigkeitsfactor. Und obschon nicht in Abrede gestellt
werden kann, dass bei zähen Constructionsmetallen der Zähig-
keitsgrad durch die Einschnürung an der Zerreissungsstelle
näherungsweise zum Ausdrucke gelangt, so ist sie doch weit
entfernt davon einen brauchbaren Zähigkeitsmesser der Bau-
stoffe überhaupt (z. B. bei Gusseisen, Holz etc.) abzugeben.
In richtiger Erkenntniss der Sachlage hat denn auch die
Münchener Conferenz zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungs-
methoden die Ermittelung der Arbeitscapacität der Baustoffe
empfohlen und diese speciell für Gusseisen*) und Holz**) als
Werthmesser bezeichnet. Dass das schmiedbare Eisen hier keine
Ausnahme macht und machen kann, ist kaum zu bezweifeln.
Es scheint somit lediglich nur eine Frage der Zeit zu sein,
wann die Qualitätsbestimmung vom Boden der Arbeitscapacität
allgemein anerkannt und benutzt werden wird.
Bei Durchsicht unserer Vorschläge für das schmiedbare
Constructionseisen werden zunächst in der Ausdrucksweise des
Qualitätscoefficienten durchgreifende Aenderungen wahrge-
nommen werden. Nach Kenntnissnahme der einschlägigen,
älteren Arbeiten des Hrn. Professor Bergrath Jenny in Wien
haben wir Veranlassung genommen, uns der von ihm gewählten
Ausdrucksweise (Arbeitsvermögen der cubischen Einheit) zu
nähern und drücken unseren Qualitätscoefficienten nun durch
c = ß . A aus, worin
Ä Bruchkraft in / __ Verlängerung
Querschnittsinhalt in cm 2 ' Ursprüngliche Länge
bedeutet.
*) **) Vergl. Mittheilung des mech. techn. Laboratoriums. J. Bau-
schinger, 14. Heft, Seite 192; 207.
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XI
Anzudeuten, dass als Krafteinheit die / (ä 1000 kg), als
Längeneinheit der cm gewählt sind, haben wir unsere frühere
Bezeichnung /°/o durch Um ersetzt. Aber auch bezüglich der
Grösse der einzelnen Ansätze werden einige, den Fortschritten
unserer Kenntnisse angemessene Abänderungen angetroffen
werden. Das Ganze ist derart geordnet, dass Jedermann in
den Stand gesetzt wird, im gegebenen Falle die speciellen
Vorschriften für die Qualitätsprobe der Zusammenstellung ohne
Weiteres zu entnehmen. Anderseits muss betont werden, dass
die vorliegenden Ansätze die älteren Qualitätsproben, wie z. B.
die Schmied- und Stauchproben, die Lochungsproben, die
Schweiss-, Temper- und Härteproben, die man dem gegebenen
Bedürfnisse anzupassen hat, keineswegs ersetzen oder entbehr-
lich machen. So z. B. bei Beurtheilung der Qualität des Niet-
eisens; Zerreissproben sind hier nützlich, die in unseren An-
sätzen auch berücksichtigte Stauchprobe geradezu unentbehr-
lich, denn nur sie vermag mit Sicherheit zu constatiren,
ob das Material genügend homogen, zähe, frei von Schweiss-
näthen etc. ist, um tadellose Nietköpfe zu geben. Auch muss
hervorgehoben werden, dass neben der Qualitätsprobe an sich
die in neuester Zeit speciell in Deutschland arg vernachlässigte
Erprobung des Productes an ganzen Gebrauchsstücken mit
ausschlaggebendem Character durchzuführen ist. Versuche mit
ganzen Gebrauchsstücken fordern einheitliche Prüfungsmaschi-
nen und werden Producenten von Materialien, die regelmässigen
Proben dieser Art unterworfen sind, die Frage der maschinellen
Vorkehrungen behufs einheitlicher Vornahme solcher Versuche
im eigensten Interesse je eher zu prüfen und dafür zu sorgen
haben, dass die bestehenden, in dieser Richtung meist unbe-
friedigenden Zustände ein baldiges Ende finden.
Bei Durchsicht unserer Prüfungs- und Qualitätsvorschläge
für Eisenbahn- und andere Constructionsmaterialien in Fluss-
eisen wird ferner die Einführung der chemischen Zusammen-
setzung auffallen. t)er Vorschlag, die schädlichen Beimen-
gungen des schmiedbaren Flusseisens nach Oben einzugrenzen,
dürfte in manchen Kreisen nicht mit Unrecht Bedenken er-
wecken. Gestützt auf die bisherigen Erfahrungen werden wir
indessen an diesen Vorschriften so lange festhalten, als nicht
experimentell im Grossen der Nachweis erbracht sein wird,
dass es gelungen sei, schmiedbares Flusseisen herzustellen,
dessen Zuverlässigkeit ungeachtet der chemischen Zusammen-
setzung, ausser allem Zweifel stehe.
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w
Die Frequenz des eidg. FcstigkeitsiflStitutes nimmt von
Jahr zu Jahr in erfreulicher Weise zu. Bei der an sich an-
gestrengten Lehrthätigkeit des Vorstandes und in' Ermangelung
eines ständigen Assistenten, war die Bewältigung aller Arbeiten
bloss durch zeitweise Beddenstung ehemaliger Schüler des eidg.
Polytechnikums möglich. Wir nehmen mit Vergnügen diesen
Anlass wahr, um der Dienstleistungen der Herren Ingenieure
C Lau »ein, Gähwyler und Smalenburg mit Anerkennung
zu gedenken.
Dass es möglich wurde, in der einen' oder anderen Rich-
tung Beiträge zur Kenntniss der Elasticitäts- und Festigkeite-
verhältftisse der wichtigsten aller modernen Constructions-
materialien zu liefern, ist dem aufmunternden Entgegenkommen
der Technikerschaft des Landes, ror Allem aber den hohen
Schul- und Bundesbehörden zu danken, die nicht müde werden,
zum- Ausbau des Institutes stets neue Opfer zu bringen.
Die typographischen Arbeiten vorliegender Broschüre be-
sorgte die Officin der Herren Zürcher &. Furrer in Zürich.
Sie hat durchwegs Vorzügliches geleistet und kann zu ähn-
lichen Arbeiten füglich Jedermann bestens empfohlen werden.
Zürich, im Januar 1886.
Dter Vorstand.
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Methoden und Resultate der Prüfung der Metalle.
Einleitung*
Die bisherigen Anträge zur Vornahme von Festigkeitsproben
mit Metallen liefen sporadisch in der Regel anlässlich einzelner
Uebernahmen von Eisenbahnmaterialien oder bei Bezug von Con-
structionsmaterial für grössere Ausführungen im Civil, Brücken-
und Maschinenbaufache ein. Anträge dieser Art beschränken sich
stets auf die einfache, sog. reducirte Qualitätsprobe; sie sind
meist eiliger Natur und werden, sofern am gelieferten Versuchs-
materiale keine Appreturen nöthig sind, schon bei den jetzigen
Einrichtungen der Anstalt umgehend erledigt.
Ausnahmsweise wurden von einzelnen Maschinenfabriken,
Bahnverwaltungen, vom technischen Inspectorat Schweiz. Eisen-
bahnen und von* eidg. Militärbehörden Anträge zur Prüfung der
Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse verschiedener Metalle
eingereicht, die in die Categorie der umfassenden Quali-
tätsprobe gehören. Neben den mechanischen Qualitätsproben
wurden in neuester Zeit auch chemische Analysen bestimmter
Materialsorten gefordert; der Vorstand des eidg. Festigkeits-
institutes hat darauf hin mit competenten Fachmännern Ab-
kommen getroffen, um bei massigen Tarifansätzen auch für die
Zukunft jegliche einschlägigen chemisch-analytischen Arbeiten
annehmen und ausführen lassen zu können.
Neben den eigentlichen Qualitäts proben liefen aller-
dings blos vereinzelte Anträge zur Vornahme von Festigkeits-
proben mit fertigen Brücken- und Maschinenbestandtheilen, mit
ungetheilten Eisenbahnbetriebsmaterialien, mit Ketten, Draht-
seilen u. s. w. ein, welche gewöhnlich Fall für Fall nach einem
im Voraus vereinbarten Arbeitsprogramm erledigt wurden.
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2 Methoden und Hülfsmittel. Specif. Gewicht.
Ketten und Seile bedürfen indessen keiner besondern Verein-
barung, weil die Art und Weise der Prüfung derselben bereits
eine bestimmte Gestaltung angenommen hat, die bis auf weiteres
beibehalten werden kann.
Von den technisch wichtigen Metallen sind der Zeit aus-
schliesslich das Eisen in seinen unterschiedlichen Kohlungs-
graden, sowie das Kupfer und einige Legirungen desselben
zur Prüfung gelangt. Demgemäss sollen auch die Resultate der
ausgeführten Festigkeitsproben in zwei Abtheilungen, nämlich :
I. Abtheilung: Eisen.
IL „ Kupfer und Legirungen,
zusammengefasst werden. Die Unterabteilungen entsprechen
der, vom Schweiz. Ingenieur- und Architecten-Verein angenom-
menen Classification dieser Materialien.
Methoden und Hülfsmittel der Untersuchungen.
a) Specifisches Gewicht (Dichte).
Das speeifische Gewicht oder die Dichte (unter zu Grunde-
legung zusammengehöriger Gewichts- und Volumeneinheiten
werden spec. Gewicht und Dichte compacter Körper durch die
gleichen Zahlen ausgedrückt) werden mittels hydrostatischer
Wage oder an Hand passender Volumometer ermittelt. Im
ersten Falle bestimmt man den Gewichtsverlust im Wasser, —
in letzterem Falle das Volumen des verdrängten Wassers direct;
der Quotient aus Gewicht durch das Volumen des Körpers, also
G
?= V
stellt das spec. Gewicht dar und wird in tn pro w 8 ausge-
drückt.
b. Die chemische Analyse (nach Dr. Treadwell).
Zur Zeit sind durch Vermittlung des eidg. Festigkeits-
institutes in der Metallbranche blos Stahlanalysen und zwar
Schienenstahl mehrerer Schweiz. Eisenbahnen ausgeführt worden.
Wie aus nachstehenden Zusammenstellungen erhellt, wurde der
Schienenstahl aul seinen Gehalt an Kohlenstoff (C), Phosphor
(P), Schwefel (S), Silicium (Si) und Mangan (Mn) quanti-
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Chemische Analyse. 3
tativ analysirt; säm ratliche Bestimmungen sind doppelt ausge-
führt, die angeführten Zahlen erscheinen somit als Mittelwerthe
aus zwei Versuchen.
Der Kohlenstoff wurde bestimmt durch Zersetzen der
mit Aether gewaschenen Drehspäne mit Kupferchlorid-Chlor-
ammonium. Der ausgeschiedene Kohlenstoff wurde sodann
nach der durch Fresenius modificirten Ullgren'schen Methode
mit Chromsäure verbrannt, das gebildete Kohlendioxyd in Kali-
bimstein aufgefangen, gewogen und daraus der Kohlenstoff
berechnet.
Bestimmung des Siliciums und des Phosphors. Eine
gewogene Menge Drehspäne wurden in Salpetersäure fspec.
Gew. 1,20) gelöst; die Lösung mit Ammonnitrat versetzt, im
Sandbade zur Trockne eingedampft und schliesslich über einer
Flamme geglüht, bis die Nitrate vollständig zersetzt waren.
Der trockene Rückstand wurde sodann mit concentirter Salz-
säure behandelt, die Kieselsäure filtrirt, geglüht, mit Natrium-
carbonat aufgeschlossen und aus der Schmelze das Silicium
als Kieselsäure bestimmt.
Aus dem Filterreste der Kieselsäure ist die Phosphorsäure
nach A. A. Blair's Methode bestimmt worden. Die Eisenlösung
wurde mit saurem Ammonsulfit reducirt, etwas Eisenchlorid
hinzugefügt, mit Ammonacetat gefällt und filtrirt. Der Nieder-
schlag, welcher den Phosphor als phosphorsaures Eisen enthält,
wurde in Salzsäure gelöst, mit Citronensäure versetzt, die Phos-
phorsäure mit Magnesiamixtur gefällt, geglüht, gewogen und
daraus der Phosphor berechnet.
In einer besondern Probe wurde der Schwefel und das
Mangan bestimmt. Der Schwefel wurde nach Landolt's
Methode ermittelt. Eine gewogene Portion Drehspäne wurde
in Salzsäure gelöst und die sich entwickelnden Gase in Brom-
salzsäure aufgefangen. Der in Schwefelsäure verwandelte Schwefel
wurde sodann mit Chlorbarium gefällt, das Bariumsulfat ge-
wogen.
Der beim Lösen des Eisens zurückgebliebene Rückstand
wurde filtrirt, getrocknet, mit Soda und Salpeter geschmolzen,
mit Salzsäure behandelt und die möglicher Weise noch vor-
handenen Spuren von Schwefelsäure mit Chlorbarium gefällt,
gewogen und zur obigen Bariumsulfat-Menge addirt. Aus dem
gesammten Bariumsulfat wurde schliesslich der Schwefel be-
rechnet.
Die «alzsaure Lösung diente zur Bestimmung des Man-
gans nach Pattinson's Methode. Zu diesem Ende wurde
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4 Methoden und Hulfsmittel.
die Einlösung, welche ca. 5 gr. Eisen enthielt, mit Salpeter-
säure oxidirt, mit Caliumcarbonat fast neutralisirt ; die Lösung,
welcher 4 gr. Caliumcarbonat, 30 cm* Chlorkalklösung (15 Gr.
in 1 Liter), dann nochmals 4 gr. Caliumcarbonat beigefügt
wurde, ist mit siedendem Wasser auf ca. 500 cm* verdünnt
worden. Der Niederschlag, welcher das gesammte Mangan als
Manganbioxyd enthält, wurde filtrirt und mit Ferrosulfatlösung
titrirt. Aus der verbrauchten Menge der Ferrosulfatlösung wurde
das Mangan berechnet.
c. Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse.
Wie bereits im Vorworte Erwähnung geschah, dient im
eidg. Festigkeitsinstitute zur Feststellung der Elasticitäts- und
Festigkeitsverhältnisse der Metalle die mit Bauschinger's Mess-
werkzeugen ausgerüstete Werder'sche Festigkeitsmaschine. Ma-
schine und Messwerkzeuge sind allgemein bekannt, die kleinen
Abänderungen zu unerheblich, um einlässliche Beschreibungen
der Apparate zu motiviren. Ebenso ist bekannt, dass mit der
entsprechend ausgerüsteten Maschine innerhalb ihrer disponiblen
Tragfähigkeit von iuotn, Zug-. Druck-, Knickungs-, Bruch-, resp.
Biegungs- und Torsionsproben, sowohl an besondern, kleinen
Probekörpern, als an fertigen Objecten, an grössern Maschinen-
und Bruchbestandtheilen etc. ausgeführt werden können. Eine
einlässliche Darstellung der Versuchsausführung in den unter-
schiedlichen Fällen würde zu weit führen ; wir beschränken uns
daher auf die Beschreibung derjenigen Festigkeitsproben, welche
nach der heutigen Auffassung und dem Stande der Frage der
Qualitätsbestimmung überhaupt in Beziehung stehen. Immerhin
soll, soweit zum Verständniss nöthig, anlässlich der Zusammen-
stellung der Resultate Fall für Fall das Nothvendigste über
Befestigungsarten, Versuchsausführung und specielle Beobach-
tungen ausgeführt werden.
Die Zugprobe.
Gegenwärtig wird die Zugprobe fast ausschliesslich zur
Qualitätsbestimmung der Metalle benützt. Wir führen dieselbe
sowohl an runden als rectangulären Normalstäben, deren Form
und Länge einerseits mit der Form und Beschaffenheit des ge-
lieferten Versuchsmaterials, dann aber von der Art der bean-
tragten Qualitätsprobe abhängig ist. Ueber Form und Inhalt
des Querschnitts des Probestabes lässt sich in vielen Fällen
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Elasticitäts- u. Festigkeits Verhältnisse. 5
nicht verfügen; er ist von vorneherein bestimmt. Leider üben
Form und Grösse des Querschnitts etwelchen, bei verschiedenen
Metallsorten, verschiedenen Einfluss auf die, selbst mittelst der
nämlichen Maschine erhobenen Werthzahlen aus.
Ein die Qualität, mit ihr die Festigkeitszahlen eines Mate-
rials beeinflussender Factor liegt ferner sowohl in dem Grade
der Durcharbeitung während der Fabrikation als auch in der Be-
handlung des Materials bei Entnahme und Zurichtung der Probe-
körper. Wir haben diesen Factoren so gut, als dies bei dem
heutigen Stande der Versuchsausführung überhaupt thunlich. in
den speciellen Vorschriften Rechnung getragen.
Zur absoluten Qualitätsbestimmung der Metalle sollten
diese durch Hämmern, Walzen oder Ziehen und nachheriges
Ausglühen in normale Form und normalen Zustand gebracht
werden. Dadurch wird annähernd gleicher Grad der Durch-
arbeitung und der nämliche physikalische Zustand des Ver-
suchsmaterials sich ergeben. Professor Dr. H artig legt auf
den physikalischen Zustand der Probekörper mit Recht ganz
besonderes Gewicht (vergl. Civilingenieur XXX. Band. 2. Heft)
und schlägt vor, zur Erforschung der Qualität und Classification
der Eisensorten nach der spec. Zerreissungsarbeit, das Versuchs-
material in Draht umzuwandeln, welcher sodann auszuglühen
und allmählig abzukühlen wäre.
Für die Erforschung der Einflüsse fremder Beimengungen
der Metalle ist der gleiche Grad der Durcharbeitung und
der nämliche physikalische Zustand des Versuchsmaterials
unerlässlich und es wäre sehr zu wünschen, dass ein grösseres
Werk oder eine Versuchsanstalt Hartig's Vorschlag praktisch
erproben würde.
Für den täglichen Bedarf hat die angebahnte Qualitäts-
bestimmung wenig Werth; hier muss mit dem Materiale ge-
rechnet werden, wie es aus den letzten Zügen der Fertigwalzen,
nach dem letzten Hammerschlage als fertige Handelswaare im
Constructionsfache Verwendung findet; der physikalische Zu-
stand und der Grad der Durcharbeitung bei der Verarbeitung
und während der Dienstleistung ist und bleibt massgebend.
Das Mass an Festigkeit und Arbeitsfähigkeit, welches ein Mate-
rial bei der Verwendung und nach Ablauf einer längern Dienst-
periode noch besitzt, wird nach wie vor durch Festigkeitsproben
zahlengemäss auszuweisen bleiben; dass jede Aenderung des
physikalischen Zustandes des Materials das Urtheil über Festig-
keit und Arbeitscapacität eines in längerem Dienste gestan-
denen Materials trüben müsste, liegt auf der Hand.
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6 Methoden und Hülfsmittel.
Zu „reducirten Qualitätsproben" mit Rundstäben
benützen wir einen der in Fig. 1 — 4 dargestellten Normal-
stäbe. In der Regel lässt sich aus dem zu prüfenden Material
irgend einer der Normalstäbe kalt herausarbeiten; schwächere
'-/<?->
"?""■
i
t
I.
-— 15
Fig. 1.
E3-EEE
- 210"
-290 -
J--V5— 4
Fig. 2.
-2f-
Bffi
• SSO-
■300 -
Fig. 3-
Fig. 4.
*-— 25 — *
T-
<*>
25— »1
<a
—
J
-*
«y'
!
' \ ... .
*-
— 32
0-
i
4-kantige, 6-kantige und Rundeisen etc. erhalten angestauchte
Köpfe; dabei müssen die Schäfte der Versuchsstäbe so weit
nachgedreht werden, dass der Einfluss der Stauchung ver-
schwindet.
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Qual
Elasticitäts- u. Festigkeitsverhältnisse. 7
Für Elasticitätsmessung, also zur „umfassenden
itätsprobe" ist eine Stablänge von 40 — 45 cm nöthig.
Flachstäbe erhalten die in Fig. 6 dargestellte Form. Auf
eine Länge von 25 cm ist der Flachstab versuchsgerecht her-
zurichten, gleichviel ob daran Elasticitätsmessungen vorzunehmen
sind oder nicht. Die Durchmesser der Bohrlöcher mit abge-
fasten Rändern richten sich nach der Stärke des Versuchsstabes,
für welchen die Bruchfläche 3,0 — 3.5 cm 2 betragen sollte. Im All-
gemeinen wird man sich bei Anfertigung der Probestäbe an die
Verhältnisszahlen der Fig. 6 anlehnen und zur Berechnung der
minimalen Bohrlochdurchmesser doppelschnittige Scherflächen
anzunehmen haben.
Fig. 6.
M d \
<-o-
i>
S\
25 cm
ad
~^V
Stab- und Quadrateisen erhalten die Fig. 7 darge-
stellte Form; die Befestigung geschieht mittelst keilförmiger
Stahlgebisse, die in gefräste Nuthen des Versuchsstabes eingreifen.
+2b*
m
Fig. 7.
6
iM
.25 Clii-
Die Einspannung der Rundstäbe erfolgt in stählernen, in
Kugelschalen beweglich gelagerten Büchsen. Flachstäbe mit
Ausschluss schmaler Flacheisen, Stab- und Quadrateisen werden
am Dorn zerrissen. Die früher häufig verwendete Befestigung
mittelst Stahlgebissen wird bloss in solchen Fällen benutzt, wo
anderweitige Hülfsmittel nicht mehr ausreichen.
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8 Methoden und Hülfemittel.
Vor der Einspannung wird jeder tadellos appretirte Ver-
suchsstab in der Regel einseitig angerissen und mittelst einer
kleinen Theilmaschine von cm zu cm gekörnt. Bei Schweisseisen,
namentlich bei Blechproben, ist das Anreissen und Körnen zweier
gegenüberliegender Begrenzungsflächen rathsam.
Die Art der Versuchsausführung, namentlich die Dauer der
Krafteinwirkung übt auf das Endresultat oft erheblichen Einfluss
aus. Diesem Umstand Rechnung tragend, wird bei Qual:täts-
bestimmungen der Metalle anfänglich, d. h. bis zum Morrente,
wo erhebliche Dehnungen beginnen, die Belastungen 3 /«-weise
gesteigert. Vom Dehnungs-Beginn belasten wir 1 ///-weise
bis die Dehnung 5 °/o der ursprünglichen, zu 10,0 cm angenom-
menen Stablänge erreicht. Im Intervalle von 5 und 10 °/o
Dehnung wird die Belastung l /i /«-, über io°/o Dehnung l / 4 '""»
in der Nähe des Bruches l /s /«-weise gesteigert. Selbstrerständ-
lich wird die Belastung bis zum Erreichen der grössten Trag-
kraft gesteigert und diese als Bruchkraft registrirt. Letztere
ist geringer als die grösste während eines Versuches auftretende
Spannung.
Auf eine bestimmte Dauer der Einwirkung konnte bisher
keine Rücksicht genommen werden ; man steigerte die Belastung
der Wagschale der Werder'schen Maschine jedesmal, so oft die
Luftblase der Libelle am Wagebalken einspielte. Die den Be-
lastungen correspondirenden Dehnungen werden principiell
immer erhoben und protocollirt. Die Messung der Dehnung er-
folgt mittelst eines Zirkels und Transversal massstabes stets un-
mittelbar vor jeder Neubelastung. Als Bruchdehnung ist die
procentuale Dehnung nach Bruch angesehen, gemessen und
protocollirt worden. Bei zähen Constructionsmaterialien konnte
ein nennenswerther Unterschied zwischen den Dehnungen des
Stabes unmittelbar vor und nach erfolgtem Bruch nicht con-
statirt werden.
Auf Grund umfassender, mittelst selbstregierenden Appa-
raten an Gespinnsten, Fischbein und Metallen angestellten Ver-
suchen gelangt Hr. Prof. Dr. Hartig in Dresden zu folgenden
Definitionen der Bruchspannung und Bruchdehnung:
„Bruchspannuhg ist die höchste, während des Zerreis-
sungsversuches überhaupt auftretende Spannung des Probestabes. -
„Bruchdehnung ist die gesammte Verlängerung des
Probestückes im Augenblick der höchsten Anspannung dessel-
ben." II artig bemerkt hiezu (Civilingr. Bd. XXX, Heft 2):
„Bei Annahme dieser Erklärung entsprechen sich beide Be-
griffe genau, sie gelten für denselben Zeitpunkt. Die Bruch-
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Elasticitäts- u. Festigkeitsverhältnisse, 9
Spannung ist die einzige Ursache der Bruchdehnung und diese
die gesammte Wirkung der Bruchspannung; es wird keinerlei
Moment herbeigezogen, welches hinter der Bruchgrenze liegende
Vorgänge betrifft, Vorgänge, die gar nicht mehr auf das ganze
Versuchsobject bezogen werden dürfen.**
Hart ig eliminirt damit alle localen Erscheinungen aus
den, die Materialqualität kennzeichnenden Zahlenwerthen und
können wir uns um so mehr diesen Definitionen anschliessen,
als sie theilweise auch unserer Rechnungsweise entsprechen.
Es wäre sehr zu wünschen, dass in dieser Richtung je eher
eine Einheit erzielt würde.
Unsern Beobachtungen gemäss gehört auch nach Ueber-
windung des maximalen Cohaesionswiderstandes (der maximalen
Tragkraft) zur völligen Trennung der Theile stets eine be-
stimmte Kraftwirkung, die Bruchkraft unserer Defini-
tionen. Die vorhandene potentielle Energie der Maschine allein
genügte zur Herbeiführung des Bruches von Eisen und Stahl
nicht. Bekanntlich liefert die Werder'sche Maschine die eigent-
liche Bruchspannung (B) nicht, was wir beobachten ist die
höchste, während eines Versuches auftretende Spannung (maxi-
male Tragkraft T); sie wird als Bruchspannung (T=B) in
die weitere Rechnung eingeführt (vergl. Seite 21). Hier stehen
wir mit Hart ig auf gleichem Boden. Bezüglich der Bruch-
dehnung ist dies allerdings nicht der Fall. Um das Locale
der Contractionsstelle zu eliminiren haben wir schon vor Jahren
versucht die Dehnung im Momente des Beginns der Contraction
festzustellen. Die Versuche waren nur theilweise von Erfolg
und haben die Schwierigkeiten und Unsicherheiten in der Fest-
stellung der zusammengehörigen Werthe der maximalen
Tragkraft (T) und Dehnung (Jl) bei Verwendung der jetzt
üblichen Festigkeits-Maschinen veranlasst an der Dehnung beim
Bruch festzuhalten (siehe Seite 15). Damit ist allerdings das
Locale der Sache mit in das Resultat verwoben; weil jedoch
das schliessliche Urtheil auf die Dehnungsverhältnisse eines
ursprünglichen 20 cm langen Versuchsstabes abgestellt wird,
so kann die obwaltende Differenz practisch keinen nennens-
werthen Einfluss üben.
Nach Ueberschreiten der grösstenTragkraft des Ma-
terials tritt bei Metallen an einer, durch Unhomogenität, locale
Weichheit bedingten Stelle eine, mehr oder weniger erhebliche
Einschnürung, eine Quercontraction des Versuchs-
stabes ein, bis plötzlich, oft unter starken Detonationen, die
Trennung der Theile erfolgt. Die Intensität der Contraction
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10 Methoden und Hülfsmittel.
wechselt mit der Metallsorte ; bei Eisen und Stahl ist dieselbe
namentlich in der weichen und zähen Marke meist sehr stark
ausgeprägt. Die Contracti'onsersch einungen selbst sind entweder
auf ein relativ kurzes Stabstück beschränkt, oder erstrecken sich,
wie Fig. 8 zeigt, auf ein längeres Stabstück ; in letzterem Falle
wächst das procentuale Maass der Dehnung mit wachsender Con-
Fig. 8. traction, während in ersterem Falle
l^^^l ^i ^-^sb;^^ sich °ft Widersprüche zwischen
§jj|j|l^j^^*^|^||j^^3 Dehnung und Quercontraction er-
j j ! geben. So kann bei gleicher Festig-
• j ! keit ein bestimmtes Material bei
| i ' ii i-.-^ 5= 4 JfaB ,ju^ i grosser Contraction eine relativ ge-
fggjjg^jjjgm^mtiiii^ij^^^ ringe Dehnung und umgekehrt
liefern und damit das Locale
der ganzen Contractions-Erscheinung entsprechend
zum Ausdrucke bringen. Um die Contractionserscheinung zu
characterisiren, geben wir Fall für Fall die Bruch-Dehnungen
des Stabes pro 10 und 20 cm ursprüngliche Stablänge, Bruch-
stelle eingeschlossen, sowie das Verhältniss dieser Dehnungen
an; die Variation dieser Zahlen, vergleiche die Zusammen-
stellung der Resultate, lassen Abnormitäten leicht erkennen.
Bei umfassenden Qualitätsproben geht der Bestimmung des
eigentlichen Dehnungsbeginns die Messung der Elasticitäts- Ver-
hältnisse voraus. Wir benützen hiezu, wie bereits erwähnt, die
Bauschinger'schen Messwerkzeuge, bestimmen mit diesen einer-
seits die Grenze der elastischen, den Belastungen
proportionalen Dehnungen (Elasticitäts- oder Propor-
tionalitätsgrenze) sowie anderseits das Maass der elasti-
schen Dehnung pro Einheit der Belastung, respec-
tive die Grenz-Kraft und correspondirende Dehnung und
berechnen daraus sowohl
den Elasticitätsmodul (tn pro cm 2 ) als auch
den Grenzmodul (In pro cm 2 , specif. Spannung an der
Elasticitäts- oder Proportionalitäts-Grenze).
Zur näheren Orientirung und Einsichtnahme in den Gang
der Untersuchungen lassen wir zwei Ausfertigungen, wie solche
den Antragstellen von umfassenden oder reducirten Qualitäts-
proben mit Metallen zugestellt werden, hier folgen.
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Umfassende Qualitätsprobe.
Prot. Nr. 1702.
11
i Ursprung!.
; Querschnitt
P ! d
1
tu I cm
F
cm»
3,77
,99
),A0 2,19
1,09
Li' KiaitieittUgreiie
Dehnungen pro
/
cm
14
+
1
i
3,pn
0^ +
-— 1 Proporiioialitili-
* jrenxe.
3,-s 1 Spiegel »usirt das
. {JeiiekUfeld.
4« r 1
o*» I I
* feriu der Strohig
lloo,
lU!hInnugd.TWJe!
cm
1000
0,00
1,70
0,00
1,78
0,08
0,05
0,05
0,04
0,20
5,41
0,»5
0,9S
0,88
0,04
0,80
9,00
1,09
1,28
cm
10,o
10,o
cm
,0
0,0
0,o
0,22
0,41
0,82
0,84
1,11
1,40
1,77
2,20
2,7.
3,88
4,ii
Bemerkungen
Rundstab sign. Ai ; Bronze dem Bodenstück eines 15 cm
Positionsgeschützrohres entnommen.
Staboberfläche tadellos.
Mittlere, elastische Dehnung pro 0,5 in :
./ 7=0,001715««.
Elasticitätsmodul * = ^t^h = "«> ** I™ ™\
Grenzmodul
Spannung b.
Streck-Beginn
Zugfestigkeit ß =
Deformationsarbeit A =
Specif. Def.-Arbeit « =
Bruchdehnung
pro 10 cm
Bruchdehnung
pro 20 cm
Verhältniss beider
1,12
8,77
5,50
3,77
U,3S
' 3,77
A
37,7
V
de
Fe
= 0,298 „ „
= 1,46 „ „
= 3,02 „ „
= 49,40 tn cm,
= 1,31 „ „
= 52,0°/o.
= 49,0%.
= 1,06.
= 1,78 cm.
= 2,49 cm\
Contraction * < P = 3 ' 77 3>7 ^ 49 . 100 = 34,0 °/o.
Bruchfläche fast homogen, wenig porös, stark zackig,
goldgelb glänzend.
Staboberfläche stark deformirt, wellig-schuppig, fein an-
rissig.
(Arbeitsdiagramm vergl. Fig. 11, Seite 34.)
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12 Reducirte Qualitätsprobe.
Prot. Nr. 3901. Prot. Nr. 3902.
Ursprüngl.
Querschnitt
d
cm
F
cm*
J/o
pro
10 cm
cm
Bemerkungen
Querschnitt
d
cm
F
cm*
J/o
pro
10 cm
cm
Bemerkungen
J4L
Rundstab Nr. 24.
9/l9 Aus d. Kopfe einer
K
0,oo
2,oi
3,17
0,0
2,00
0,o
4,oo
0,o
6,00
8,00
0,o
0,0
10,oo
0,o
12,oo
0,0
14,00
0,ii
15,00
0,20
16,oo
17,00
0,82
0,46
,60
0,60
18,00
0,57
,50
0,72
19,00
0,96
,26
1,26
19,60
Brucl
St
l nah
abmit
e der
te.
■ffl im Betrieb gebroch.
* *^ Plussstahl -Schiene
kalt hcrausgearbeit.
Lieferant: Osnabrück.
Eingelegt: Mai 1875.
Wegen Querbruch ausran-
girt im October 1875.
Staboberfläche rein.
Beginn der Streckung.
A
W
EH
~.57ö..
d c = 1,42 cm
F c = 1,58 etn*
Spannung b.Streck-Beginn? = 4,10/» pro cm 2
Zugfestigkeit ß = 6,15 „ „ n
Deformationsarbeit A = 45,5 tn cm
Specif. Deform.-Arbeit « = 1,43 „ „
Bruchdehnung pro 10 cm U — 26 %
„ „ 20 cm ^2 = 20,5%
Quercontraction (/> =50,3%
Qualitätscoefficient c = 1,26
Bruchfläche fast homogen, matt, grau, central-
strahlig, fehlerfrei.
Staboberfläche vollkommen intact.
0,00
2 } oi
3,17
0,o
2,00
0,o
4,00
0,0
6,00
0,0
8,00
0,o
10,00
0,o
12,00
0,o
13,oo
0,o
14,oo
0,12
15,oo
0,14
16,oo
0,25
17,00
0,85
18,oo
0,46
,60
0,52
19,00
0.65
,50
0,85
,75
1,02
20,00
20,i2
Brucl
St
1 nah
abmit
1*
e der
te.
Rundstab Nr. 25.
201 tot Aus dem Kopfe «"in«-
■ - ■* . .y...; 4 g" im Betriebe gebroch.
"~~* "'"'"* > * i Fluss- Stahl -Schiene
"' kalt herausgearbeit
Lieferant: Osnabrück.
Eingelegt: Mai 1875.
Wegen Querbruch ausran-
girt im Mai 1881.
Beginn der Streckung.
d c = 1,46 cm
Fe = 1,67 cm*
Spannung b. Streck-Beginn q = 4,26 tn pro cm %
Zugfestigkeit ß = 6,34 „ „ .
Deformationsarbeit A = 46,6 tn cm
Specif. Deform.-Arbeit « = 1,47 „ „
Bruchdehnung pro 10 cm Xi = 24,5 %
„ 20«» ^2 = 20,0%
Quercontraction <f =47,3%
Qualitätscoefficient c — 1,27
Bruchfläche zeigt einen centralen, matten Kern;
das Umliegende ist krystallinisch, ziem-
lich feinkörnig, schwach glänzend.
Staboberfläche vollkommen intact.
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 13
d. Von den Qualitätsbestimmungen zäher Constructions-Metalle
insbesondere des Eisens.
Bis auf die neueste Zeit suchte man den Sicherheitsgrad
einer Eisenconstruction durch möglichst hoch geschraubte For-
derungen der Bruchfestigkeit des Materials zu erhöhen. Häufig
entbehrten die Submissionsbedingungen bei Lieferung von Con-
structionsmaterial zu Maschinen, Brücken, Eisenbahn- und Hoch-
bauzwecken bestimmte Vorschriften hinsichtlich der mit der
gewünschten Festigkeit zu verbindenden Zähigkeit, und wo Be-
stimmungen in dieser Richtung angesetzt waren, sind dieselben
meist roher Natur, manchen Zufälligkeiten preisgegeben oder
so schwer zu controliren, dass ihr practischer Werth mindestens
zweifelhaft erscheint.
Die altern Bedingnisshefte für Ein lieferungen enthielten
Qualitätsvorschriften, welche, abgesehen von manchen speciellen
Zwecken dienenden, rein mechanischen, heute noch keineswegs
einheitlich organisirten Schlag-, Biege- oder Schweissproben, in
schönen Phrasen und der Feststellung möglichst hoher Zugfestig-
keiten culminirten. Solchen Vorschriften lag stillschweigend die
Annahme zu Grunde, die erforderliche, respective die wünsch-
bare Zähigkeit werde als Eigenschaft des Materials in allen
Fällen mitgeliefert.
Ueber den Werth solcher Vorschriften kann kein Zweifel
bestehen, seitdem das Holzkohleneisen wenigstens für den Mas-
senconsum nur mehr historische Bedeutung besitzt und strengere,
exactere Qualitätsproben an Maschinen, Brücken und Eisenbahn-
materialien ausgeführt wurden; wir constatiren. dass man in
richtiger Erkenntniss der Unzulänglichkeit der älteren Qualitäts-
ansätze neuester Zeit mit förmlicher Hast das Hergebrachte zu
^beseitigen und durch die, den modernen Anschauungen ent-
sprechenden Vorschriften zu ersetzen bestrebt ist. Dass dabei
manches Nützliche eingeflochten, manches sicherlich Werthvolle
aus ungenügender Sachkenntniss, oder aus Gründen mehr oder
weniger berechtigten Misstrauens aus den Submissionsbeding-
ungen hinausgefallen, kann nicht befremden, obschon gerade das
unserer Ansicht gemäss etwas übereilte, in mancher Hinsicht
einseitige Verfahren jene lebhafte Agitation anfachte, die die
bezüglichen Verhandlungen unserer Tage kennzeichnet.
Abstrahiren wir vorläufig von den älteren Schlag- und
Kalt- oder Warmbiegeproben und der Feststellung der für die
Materialqualität nicht characteristischen absoluten Grenz- und
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14 Methoden und Hülfsmittel.
Zugfestigkeit, so bleiben die beiden jetzt üblichen Qualitäts-
bestimmungsmethoden, nämlich
1) Festsetzung der minima Contraction oder
a) „ „ „ Dehnung beim
oder nach Bruch näher zu beleuchten übrig.
Der erste Standpunkt war bisher durch den Verband
deutscher Architecten- und Ingenieur- Vereine und durch den
Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen vertreten. In neuester
Zeit hat die mit der Bearbeitung der Normalbestimmungen für
Lieferung von Eisenconstructionen betraute Commission des
sächsischen Ingenieur- und Architecten- Vereins (HH. Centner,
Ehrhardt, Fränkel und Fritzsche) dem Verbände deutscher In-
genieur und Architecten-Vereine die Qualitätsbestimmung nach
dem, zuerst von uns benützten Princip des Arbeitsvermögens zur
Annahme empfohlen. Der Verein deutscher Eisenbahnverwal-
tungen acceptirte den sog. Wöhler'schen Qualitätscoefficienten,
bestehend aus:
n = Bruch in Kilo pro mm 2 -f- Contraction in °/o
und fordert, dass bei Submissionen unter Zugrundelegung von
bestimmten, für die unterschiedlichen Zwecke verschieden ge-
wählten, minimalen Ansätzen von Zugfestigkeit und Contraction,
der Ausweis geliefert werde, dass die Summe der aus dem
Versuch hervorgegangenen Grössen (absolute Festigkeit und
Contraction) mindestens eine Zahl n erreicht, die grösser als
die Summe der riormirten Minima von Festigkeit und Contrac-
tion sei.
Zweck dieser Zusatzbestimmung war die Einschränkung
des Spielraums bei Ausführung einer Lieferung, indem dadurch
Qualitäten in Nähe der gleichzeitigen Minima beider Grössen
ausgeschlossen wurden.
Den zweiten Standpunkt nehmen die deutschen Producenten
ein, obschon in ihren Classifications- Vorschlägen die Berechti-
gung der Contraction zugestanden wird; die Ansätze lauten
meist auf
minima Zugfest.igke.it, minima Contraction oder
minima Dehnung.
Den Werth dieser Standpunkte einigermassen zu beleuch-
ten, sei Zweck folgender Zeilen.
Was zunächst die von Kirkaldy und Wohl er aufge-
brachte und vertretene Contraction, d. h. die Abmindemng
des ursprünglichen Stabquerschnittes an der Bruchstelle, als
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 15
Zähigkeitsmesser betrifft, so kann in voller Uebereinstimmung
mit Wöhler's wiederholt auch als Argument gegen unsere
Auffassung der Frage der Qualitätsbestimmung geltend gemach-
ten Anschauungen als feststehend angesehen werden, dass durch
Contraction die Zähigkeit des Materials zum Ausdruck gebracht
werde. Auch theilen wir Wöhler's Ansicht, es werde die
Zähigkeit nur an der Zerreissungs-Stelle erschöpft und könne
daher nur dort gemessen werden, obschon vom Standpunkte
des Constructeurs das Maass Zähigkeit, weiches das Material
nach Ueberwindung seiner maximalen Tragkraft, nach Auf-
brauch seines bis an dieser Grenze disponiblen Arbeitsver-
mögens noch besitzt, gleichgültig sein kann. Von diesem Ge-
sichtspunkte suchten wir schon vor Jahren das Locale der Sache,
namentlich die nach Localisirung der Bruchstelle auftretende und
sicherlich auch nur diese local arbeitende Stelle characterisirende
Dehnung auch aus unsern Arbeitsdiagrammen zu eliminiren, wie sie
neuerdings durch Hrn. Ingr. Jenny u. Hartig in Anregung gebracht
wurde. Es sei gestattet vorgreifend hier schon anzuführen, dass
die Abweichung von diesem Standpunkte durch .zwei Umstände
geboten schien. Einmal musste uns daran liegen, eine unter
allen Umständen leicht und unabhängig von speciellen maschi-
nellen Einrichtungen durchführbare Methode zu schaffen, wo-
durch sie allein mit Hoffnung auf einigen Erfolg ernstlich in
den Kampf mit den bestehenden so eminent praktischen Ver-
fahren treten konnte. Es darf hier nicht aus dem Auge gelassen
werden, dass in der ganzen Frage der Qualitätsbestimmungen
zäher Constructions-Materialien es sich keineswegs um Methoden
für physikalische Laboratorien, sondern um solche für den prak-
tischen Alltagsgebrauch handelt, die jeder technisch gebildete
Ingenieur, sei es nun Producent oder Uebernahmscommissär an
Ort und Stelle sofort und mit den disponiblen Vorrichtungen
auszuführen im Stande sei. Dieser Umstand war in erster Linie
massgebend dafür, dass wir das Maass der Dehnung nach Bruch
in den Rahmen unserer Rechnungen aufgenommen haben. Ueber-
dies schien wichtig, das Maass der Arbeit kennen zu lernen,
welches ein Probestab bedarf, um effective Trennung der Theile
zu erzeugen. Würde man den Arbeitsaufwand bis zur Errei-
chung des maximalen Cohäsionswiderstandes der Rechnung zu
Grunde legen, so würde an dem Princip unseres Verfahrens
nichts, wohl aber an den angenommenen Zahlenwerthen geän-
dert werden.
Auch nach Kenntnissnahme der neuesten Brauns'schen Ver-
suche, auf die wir später zurückkehren, sind wir der Ansicht,
Digitized by VjOOQIC
16 Methoden und Hülfsmittel.
dass Contraction der Bruchstelle die Zähigkeit — aber auch nur
die locale Zähigkeit des Materials zum Ausdruck bringt, allein
als Qualitätsmesser für das Material überhaupt kann sie nur
bei vollkommen homogenem, fehlerfreiem Constructionsmate-
rial (vergl. unten die Resultate unserer Bronce- Versuche) dienen,
welches herzustellen zur Zeit blos auf dem Papiere gelungen
ist. Jede durch Unhomogenität des Materials bedingte locale
Weichheit ändert im selben Verhältnisse die Grösse des eigent-
lichen Durchschnittswerthes der Contraction, als sie durch fast
unvermeidliche Materialfehler nachtheilig beeinflusst wird, ohne
dadurch das Arbeitsvermögen des Materials in dem Maasse zu
beeinträchtigen, dass daraus eine berechtigte Schlussfolgerung
auf die Unbrauchbarkeit des Fabricats resultiren könnte. Es
ist ein weiteres Verdienst Bauschinger's in diese Sache
Licht gebracht zu haben. Bauschinger verglich die seiner
Zeit zur Gewinnung der Grundlage für eine Classification von
Eisen und Stahl eingelieferten 893 Normalstäbe bezüglich des
Einflusses gewisser Materialfehler auf Festigkeit und Contrac-
tion und gelangt zu folgenden, in Nürnberg zur Ausstellung
gebrachten, in der Generalversammlung des Vereins deutscher
Hüttenleute (Januar 1883) durch Herrn Director Brauns vor-
gelegten Resultaten:
„Die am häufigsten vorkommenden Fehler sind die sogen. Gussblasen
und die oft nur sehr kleinen „porösen Stellen* 1 . Die drei ersten Abtheilungen
A, B, C des Tableaus zeigen, wie gross der Unterschied des Einflusses dieser
beiden Fehlerarten auf Festigkeit und Zähigkeit (Querschnitts-Contraction)
des Materials ist. In der ersten Abtheilung, A, die drei ersten Reihen um-
fassend, sind Bruchflächen mit Gussblasen den fehlerlosen aus dem gleichen
Betriebsstück gegenüber gestellt. Man sieht, dass die Gussblasen, selbst
wenn sie eine so bedeutende Grösse erreichen, wie beim letzten Stück der
3. Reihe, die Festigkeit fast gar nicht beeinträchtigen. Die Contraction des
Querschnittes leidet bei grösseren Gussblasen, oder wenn dieselben nahe am
Rande sitzen, bedeutender, bei kleineren fast gar nicht, besonders wenn sie
in der Mitte sitzen ; aber auch in jenen äussersten Fällen wird die Contraction
selten so weit herabgedrückt, dass die bekannten Lieferungsbedingungen oder
Qualitätsvorschriften nicht mehr erfüllt wurden.
Wesentlich anders stellt sich der Einfluss der „porösen Stellen"
heraus (s. Abtheilung B in der 4. und in der oberen Hälfte der 5. Reihe),
welche, wie ich glaube, von ungenügender Mischung des Materials herrühren.
Zwar auf die Festigkeit ist ihr Binfluss immerhin auch nur gering, aber
die Contraction drücken sie so bedeutend herab, dass infolge davon die
Probestäbe in der Regel weit unter den Qualitätsvorschriften bleiben, be-
sonders wenn diese porösen Stellen, seien sie dann auch noch so klein, am
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 17
Rande der Bruchfläche liegen. Manchmal scheinen solche kleine, am Rande
liegende Fehler allerdings auch von fehlerhafter Bearbeitung des Probestabes
herzurühren, von kleinen Riefen beim Abdrehen, die besonders beim harten
Material sehr schädlich sind
Weniger häufig als die bisher besprochenen Fehler „sind sehnige
Stellen* 4 , die meistens am Rande, hie und da aber auch in der Mitte vor-
kommen (s. Abtheilung F in der unteren Hälfte der 12. und in der 13. Reihe).
Sie verringern die Festigkeit fast nicht, die Contraction aber meistens stark
Aus dem an der Hand obiger Erläuterungen angestellten Studium der
beiden Tableaux, besonders des zweiten, geht zunächst hervor, dass die von
Wöhler eingeführte Methode der Materialprüfung durch Ermittelung der
Zugfestigkeit und der Bruchquerschnitts-Contraction ausserordentlich streng
ist und zwar besonders infolge der Hereinbeziehung der letzteren als Maass
für die Zähigkeit. Infolge der gleichen Anstrengung aller gleich grossen
Querschnitte eines gezogenen Stabes wird der Bruch sicher allemal an d e r
Stelle stattfinden, wo die Festigkeit durch einen, wenn auch noch so kleinen
Fehler geschwächt ist, und dieser Fehler übt dann nicht bloss auf die Festig-
keit, sondern vielmehr noch auf die Querschnitts-Contraction einen nach-
theiligen Einfluss aus, zumal wenn er eine poröse Stelle ist und dazu noch
gerade am Rande liegt.
Nun scheint es auf der einen Seite sehr schwer zu sein, Eisenbahn-
betriebsstücke ganz fehlerlos herzustellen, wie die oben nachgewiesene
Häufigkeit der Fehler zeigen dürfte (63,3 °/o der Versuchsstäbe waren mehr
oder weniger fehlerhaft) ; auf der andern Seite kann aber auch nicht geleugnet
werden, dass so kleine Fehler, wie viele der sogen, porösen Stellen und
die meisten Gussblasen, so schädlich sie in dem kleinen Querschnitt des
Versuchsstabes wirken mögen, in dem grossen Querschnitt des ganzen Be-
triebsstückes kaum einen Nachtheil haben können, wenn sie nur nicht zu
häufig auftreten. Desshalb musste den zunächst Betheiligten, den Producenten,
die Wöhler'sche Prüfungsmethode als gar zu rigoros erscheinen, wie sie denn
in der That in der Hand eines weniger erfahrenen und pedantischen Ab-
nehmers zu unerträglichen Plackereien für den Fabrikanten führen kann.
Dagegen ist hervorzuheben, dass gerade das grösste Verdienst der Wöhler'-
schen Prüfungsmethode in der Herbeiziehung der Zähigkeit des Ma-
terials zur Beurtheilung der Qualität desselben liegt und dass es haupt-
sächlich ihr zu verdanken ist, dass wir heute fast mehr Nachdruck auf die
Forderung grösserer Weichheit oder Zähigkeit der Eisenbahn-Betriebsstücke
legen, als auf grosse Festigkeit. Auch ist nicht zu verkennen, dass die strenge
und namentlich zur Entdeckung der Fehler so geeignete Methode zu sorg-
faltigerer Fabrication angespornt hat, zur Aufsuchung von Verfahren zur
Vermeidung von Gussblasen, porösen Stellen u. dergl. u
In voller Uebereinstimmung mit Bausch inger's Resul-
2
Digitized by VjOOQIC
18 Methoden und Hülfsmittel.
taten stehen unsere bisher gesammelten Erfahrungen; während
einerseits Festigkeit und Dehnung nur in relativ geringem Maasse
durch Blasen oder mehr weniger centrale poröse, ich nenne
sie „schwammige Stellen", nachtheilig beeinflusst werden,
wird Contraction wesentlich abgemindert; anderseits erhöht sich
ihr Werth unverhältnissmässig gegenüber der Dehnung, wenn
der Versuchstab localweichere Stellen besitzt. Die Summe
dieser Erscheinungen ist es, die uns zur Behauptung führt, dass
Contraction etwas ganz Locales und der Ausdruck ist der
durch Unhomogenität bedingten Weichheit des Materials, die
somit nicht mit der wünschbaren Zuverlässigkeit und Correctheit
als Zähigkeitsmesser des Erzeugnisses überhaupt gelten kann.
Anders verhält sich die Sache hinsichtlich der Dehnung.
1 Sie ist gleich der Festigkeit im allgemeinen weniger, ganz be-
sonders bei den weichern, zähern, also gerade werthvollen Con-
structionsmaterialien wesentlich weniger empfindlich gegen
kleinere Materialfehler, als die Contraction und besitzt den
grossen Vortheil, die Gleichmässigkeit des Fabricats zum Aus-
drucke zu bringen. Ihre Grösse hängt lediglich vom Zähigkeits-
resp. Sprödigkeitsgrade des Materials ab. Aus den zahlreichen
Versuchen Wöhler's, Bauschinger's, StynVs, Aeckermann's, sowie
aus eigenen Erfahrungen, geht unzweifelhaft hervor, dass mit
wachsender Zähigkeit die Festigkeit abnimmt, die Dehnung und
Quercontraction wächst. Ohne Dehnung keine Quercontraction ;
wäre das kohlenstoffhaltige Constructionsmaterial vollkommen
homogen, so würde wie bei der Bronze, vgl. Seite 36, eine gleich-
massige Quercontraction des ganzen Versuchstabes eintreten und
die Bruchstelle könnte im ungünstigsten Falle nur um wenige
Procente mehr Abnahme des ursprünglichen Querschnitts zeigen,
als alle übrigen Stabquerschnitte. Neben der leichteren und
sichern Bestimmungsfähigkeit hat die Dehnung der Contraction
gegenüber noch den grossen Vortheil, der Arbeitscapacität des
Materials bis zu einem bestimmten Grade proportional zu sein.
Dem unantastbaren, gesetzmässigen Abhängigkeitsverhält-
niss der absoluten Festigkeit und Dehnung, wonach mit wach-
sender Festigkeit die Dehnung abnimmt, widerspricht das in Nach-
lebung des uralten Usus von Seiten der deutschen Eisenhüttenleute
adoptirte Verfahren der Garantieleistung durch constante, mini-
male Dehnungen. Es liegt ein innerer Widerspruch in dem Ver-
fahren für verschiedene Kohlungsgrade des Eisens die gleiche
Dehnung anzusetzen und möchte die W r öhler'sche Zusatzbestim-
mung, durch welche Materialien mit gleichzeitig minimalen Zug-
festigkeiten und Contractionen ausgeschlossen werden, der Ueber-
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Google
Von den Qualitätsbestimmungen etc. 19
zeugung entsprungen sein, dass mit Abnahme der Festigkeit
Dehnung und Contraction selbstredend im Grossen und Ganzen
wachsen, somit die Qualitätsgrenzen für Dehnung oder Contrac-
tion, nicht parallel der Abscissenaxe, begrenzt sein können.
Völlig anders gestaltet sich die Sachlage, wenn man bei
Beurtheilung der Qualität eines Constructionsmaterials von seiner
Arbeitscapacität ausgeht.
Es liegt in der Natur der Sache, dass bei einer bestimmten
Materialsorte (z. B. Sclrweissschmiedeisen) diejenige Species die
grösste Bruchsicherheit (bei dynamischen Belastungen, wieder-
holten Anstrengungen, Stössen etc.) gewähren wird, welche die
grössere Zähigkeit besitzt. Zähigkeit lässt sich zahlenmässig.
wie wir bereits sahen, schwer correct ausdrücken. So viel ist
indessen sicher, dass der zum Bruche erforderliche Arbeitsauf-
wand mit dem Zähigkeitsgrade des Materials sich nahezu pro-
portional verändert. Soll durch Schlag oder allmälige Belastung
Bruch erfolgen, so muss die Arbeitscapacität des Materials, also
sein Widerstandsvermögen, bedingt durch Festigkeit und Zähig-
keit, überwunden werden; dabei ist die fragliche Arbeitscapa-
cität durch Ausmaass eines Diagramms erhältlich, welches aus
den beobachteten Belastungen und Dehnungen in der Art ge-
bildet wird, dass man zu den Längenänderungen als Abscissen,
die correspondirenden Belastungen als Ordinaten aufträgt und
die so gefundenen Punkte durch einen continuirlichen Linien-
zug verbindet. Zweckmässig construirte Festigkeits-Maschinen
zeichnen das Arbeitsdiagramm automatisch und sparen die nicht
mühelose Aufnahme der Diagrammelemente.
Der Inhalt des Diagramms stellt den Werth des Aus-
druckes
-/
P.ds,
worin:
P die Kraft,
äs das Wegelement des Angriffspunktes
bedeutet. Denkt man das eine Stabende (Marke) festgehalten,
am andern Ende (Marke) den Angriffspunkt der Kraft gelegen,
so wird bei successiver bis zum Bruch des Stabes gesteigerter
Belastung eine Arbeit A gleich dem Inhalte des Didgramms ver-
richtet, die in erster Linie zur Erzeugung der Deformationen
des Probekörpers aufgebraucht wird. Welcher Theil dieser
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20
Methoden und Hülfsmittel.
Arbeit innerhalb der Elasticitätsgrenze, welcher jenseits der-
selben, welcher auf Wärmeentwicklung, magnetische Zustands-
änderungen etc. etc. entfällt, ist für die schwebende Frage
völlig gleichgültig und liegt der Grund für Trennung dieser
Effecte von der gesammten Deformationsarbeit umsoweniger
vor, als beim Bruch einer Construction durch allmählig ge-
steigerte Belastungen oder plötzliche Kraftwirkungen ähnliche
Erscheinungen auftreten müssen. Im Uebrigen wäre die Ein-
führung von Correcturen wegen molekularen Zustandsänderungen,
angesichts «der übrigen Unsicherheiten, die die Natur der Sache
mit sich bringt, wahrscheinlich einer Messung von Secunden
mittelst Schwarzwälder Uhr gleich werth ig.
Fig. 9 stellt ein mittelst Pohlmeyer's Maschine selbstthätig
aufgenommenes Arbeitsdiagramm dar; es bezieht sich auf einen
Stab
von der Länge = 25 cm,
vom Querschnitt 4,90 cm 2 .
Fig. 9.
Gtn
f I
TV
TkBrn
±
Bezeichnet nun:
JV die Dehnung an der Elasticitätsgrenze,
G die Grenzkraft,
T die max. Tragkraft des Stabes,
JV 4 die correspondirende Dehnung;
ferner B die Bruchkraft,
JV" die Dehnung nach Bruch;
dann wird der Arbeitsaufwand bei Streckung des Stabes bis an
seine Elasticitätsgrenze
jf = — GJV,
2
bei Dehnung bis zur max. Tragkraft
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 21
A" = r/T . (Jl" — Jl') betragen, wobei:
„ T-+-G , 1 , G . A
1/ 1 > — - — also rj > h -=; ist,
da jenseits der Elasticitätsgrenze die Dehnungen in grösseren
Proportionen wachsen, als die Kraftüberschüsse über der Grenz-
kraft.
Tritt nach Ueberwindung der max. Tragkraft eine locale
Contraction des Stabes auf, so wird schliesslich Bruch durch 5,
durch einen relativ kleinen Theil der Tragkraft T erzeugt. Immer-
hin wird dabei ein Arbeitsaufwand im Betrage von:
A'" = IT . {Jl»' — Jl")
nöthig, wobei aus ähnlichen Gründen, wie vorher:
T > — oder £ > h -=.
2 2 2i
Für zähe Materialien wäre somit der zur vorwiegenden Tren-
nung der Theile erforderliche Arbeitsaufwand
A\ = A' + ^" + Ä"
oder
jh =±GJl? + T[ii{Jl" - JJV) -f- £ (^/'" - ^H]
In diesem Ausdrucke ist die elastische Längenänderung zi/'
gegenüber der bleibenden Dehnung verschwindend, kann
also = o gesetzt werden, und es reducirt sich vorstehende
Gleichung auf:
Ax = A" + Ä" = T[r] Jl" + l(Jl"' — Jl")].
Die Erfahrung lehrt, dass die Dehnungen Jl" resp. JV" von
der Form und den gewählten Abmessungen der Versuchsstücke
abhängig ist; zur Vergleichung der Qualitäten verschiedener
Eisensorten hat man daher den Versuchsstücken unbedingt
gleiche Form und Dimensionen zu ertheilen.
Unter Voraussetzung einheitlicher Versuchsstücke können
nun auf experimentellem Wege Ai, T und die Dehnungen be-
stimmt und auf Grund der Resultate zweier Versuche gleicher
Art die unbekannten Coefficienten tj und £ ermittelt werden.
Für gewöhnliche Bedürfnisse der Praxis wird man
Jl" = Jl" 4 = Jl der Bruchdehnung des Normalstabes und
T=B setzen dürfen und den s. g. „Völligkeits-Coeff i-
cienten" tj durch Versuche fest zu stellen haben.
; ' Digiizedby GpÖgle
22 Methoden und Hfilfsmittel.
Für zähe Constructionsmaterialien ist die Arbeitscapacität
eines allmälig bis zum Bruch gespannten Versuchsstabes von
F cm 2 Querschnitt
/ cm Länge näherungsweise durch
A = r] . B . dl ausgedrückt. Mithinwäre die specifische Arbeits-
capacität pro Volumeneinheit
a = tj . . = t] . ß . X (in tn und cm)
oder nach Dr. Hart ig, diejenige pro Gewichtseinheit
B dl
a 4 = rj . — — = rf . ß . X (in tn und cm)
sofern y das specifische Gewicht des Versuchsmaterials be-
zeichnet. Der Zeit liegen bloss bezüglich der Grösse des
Völligkeitscoefficienten i] Versuchsresultate vor, wesshalb wir
uns im Folgenden ausschliesslich mit der Arbeitscapacität des
Materials bezogen auf die Volumeneinheit befassen werden.
Der Ausdruck:
A = r)BJl
liefert, wie bereits oben angeführt, Näherungswerthe für die
Arbeitscapacität des Materials, die der Wirklichkeit desto näher
fallen, je geringer der Arbeitsaufwand während der Contraction
gewesen ist. Hinsichtlich des Coefficienten ij ist anzuführen,
dass dieser für die verschiedenen Constructions- und Eisenbahn-
materialien voraussichtlich nur wenig schwankt; sein Werth
hängt lediglich mit der chemischen Zusammensetzung und der
mechanischen Behandlung des Materials während seiner Fabri-
cation zusammen, ist also unter sonst gleichen Verhältnissen
verschieden bei homogenen und packetirten Materialien, ver-
schieden bei solchen, die bei hoher oder relativ niedriger Tempe-
ratur erzeugt, geschmiedet oder gewalzt wurden.
Im Grossen und Ganzen ist jedoch t] für die
gleiche Materialgattung als COHStant anzusehen.
Damit wäre, den Nachweis dieser Constanz vor-
behalten, dargethan, dass das Arbeitsvermögen
einer Eisen- oder Stahl-Gattung einfach dem Pro-
ducte aus Bruchkraft (max. Tragkraft) in Dehnung
beim Bruch proportional ist.
Wir lassen nun auszugsweise die Zusammenstellung einiger
Versuche, nämlich:
1. mit Stahlschienen,
2. mit Rundeisen (Nietmaterial),
3. mit Winkeleisen (Brückenmaterial)
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 23
in der Absicht folgen, um daran die Constanz von tj und die
Beziehungen des Arbeitsvermögens des Materials zur Contrac-
tion klar zu legen. Die Versuche mit Kanonenbronze vgl. S. 31
und Stahlschienen sind an Rundstäben von 3,7. cm 2 , das Rund-
eisennietmaterial an Stäben von 2,1 bis 2,4 cm 2 , die Winkeleisen
an Versuchsstäben von 1,9 bis 2,2 cm 2 Querschnittfläche ausge-
führt worden. Dabei betrug die beobachtete, ursprüngliche
Stablänge durchwegs 10 cm; die Abweichung von der jetzt
üblichen Stablänge von 20 cm war durch die Länge des uns zur
Prüfung eingesandten Materials bedingt.
In folgenden Zusammenstellungen bezeichnet:
e in / pro cm 2 den Elasticitätsmodul,
ß
„ „ „ Grenzmodul,
„ „ die Zugfestigkeit.
X den Dehnungscoefficienten = der relativen Längenän-
derung, bezogen auf 10cm ursprüngliche Stablänge; dem-
nach ist:
10 X = dl, die absolute Dehnung nach Bruch,
100 X = Xi durch Dehnung in °/o „ „
<jp der Contractionscoefficient = dem Verhältniss der Quer-
schnittsabminderung zur ursprünglichen Querschnitt-
fläche an der Bruchstelle. Es ist also:
100 <p = (jpi die Contraction in %;
a der specif. Arbeitscoefficient (Arbeit pro Volumeneinheit).
ßi -+- <jpi ist der Wöhler'sche Qualitätscoefficient, also die Summe
aus Bruchmodul in Kilo pro mm 2 und Contraction in °/°-
Resultate einiger Zerreissungsproben.
Flussstahl-Schienen.
Prot.-
Nr.
ß*
V
X
et
a
1,10
n
1316
Gute Hoffn.-Hüttc
6,90
0,06
0,07
0,66
0,81
1317
Bochum
4,61
0,57
0,88
1,41
2,47
0,93
1890
Gute Hoffn.-Hütte
6,80
0,10
0,14
0,88
8,35
0,89
1391
Osnabrück
6,55
0,42
0,24
1,43
3,40
0,92
1392
Phönix
5,70
0,40
0,26
1,37
8,43
0,91
1393
Phönix
5,70
0,32
0,25
1.29
4,03
0,91
1398
Hösch
5,27
0,41
0,30
1,44
3,51
0,91
1399
Hösch
5,10
0,45
0,26
1,22
2,71
0,92
1400
Hösch
5,75
0,19
0,23
1,19
6,26
0,90
1401
Hösch
5,75
0,30
0,26
1,34
4,46
0,90
140«
Gute Hoffn.-Hütte
6,40
0,38
0,26
1,56
4,11
0,93
1724
Gute Hoffn.-HtUtc
5,40
0,31
0,27
1,32
4,26
0,91
1725
Gute Hoffn.-Hüttc
5,10
0,33
0,24
1,11
8,33
0,90
Im Mittel:
0,903
Maximum:
0,98
Minimum:
0,81
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24
Methoden und Hülfsmittel.
Rundeisen (Nietmaterial).
Prot.-
Nr.
c *
H*
y
i*
<f> vi + 0i
■ . J^c7r*cmci*7*gc7f
1229
2070
1,56
4,06
0,27
0,54
1,00
1,85
0,0105
0,91 Feinsehue
1280
2150
1,53
1231
—
—
8,78
0,28
0,54
1232
—
—
3,55
0,27
0,54
1234
—
—
3,82
0,27
0,48
0,82
1,92
0,0165
0,89
1235
—
—
3,68
0,26
0,49
0,84
1,72
0,0098
0,88
1236
—
—
3,40
0,24
0,37
mittelgrob, ungi.
1302
—
—
3,75
—
0,22
—
—
—
—
1803
2070
1,54
3,85
0,21
0,27
—
—
—
— abnorm, Bruch
1304
2090
1,51
3,80
0,28
0,48
0,94
2,19
0,0116
0,88 Feinaehne
1305
2100
1,52
3,51
0,25
0,50
0,76
1,52
0,0089
0,86
1306
2060
1,51
3,50
—
—
. , unganz
1531
—
—
3,84
0,21
0,45
0,74
1,65
0,0089
0,92 normal
1532
—
—
4,14
0,21
0,29
0,80
2,76
0,0113
0,92 ku resehnig
1533
—
—
Ml
0,26
0,43
0,96
2,22
0,0114
0,90 normal
1534
—
—
3,62
0,25
0,45
0,81
0,80
0,0098
0,90
1535
—
—
4,06
0,26
0,50
0,96
1,92
0,0106
0,91
1536
3,90
— abnorm. Bruch
1537
—
—
8,89
0,25
0,41
0,87
2,12
0,0109
0,90 Feinsehne
1538
—
—
3,94
0,26
0,49
0,92
1,88
0,0104
0,90
1786
—
—
3,93
0,17
0,39
0,61
1,56
0,0078
0,91 theilw. körnig
1787
—
—
3,62
0,17
0,29
—
—
—
— unganz
1788
2126
1,23
3,68
0,21
0,49
0,69
1,41
0,0079
0,89 Feinschne
1789
—
—
3,45
0,20
0,28
—
—
—
— ung., theilw. körn.
1790
2130
1,29
8,70
0,24
0,48
0,83
1,78
—
0,93 Normalsehne
1791
2113
1,23
4,05
0,12
0,31
—
—
—
— kurz, porös
1826
8,63
— abn. Bruch
1827
—
' —
4,00
0,19
0,39
0,695
1,78
0,0088
0,91 Feinschne
1828
—
—
4,06
0,22
0,44
0,79
1,79
0,0093
0,89
1829
—
—
4,00
0,25
0,42
0,89
2,12
0,0108
0,89
1830
—
—
3,35
0,23
0,43
0,675
1,57
0,0088
0,88 schwammig
1831
—
—
4,11
0,24
0,46
0,89
1,94
0,0102
0,90 feinsehnig
1879*
—
—
3,72
0,24
0,63
.
1880*
—
—
3,30
0,24
0,52
0,70
1,34
0,0082
0,89
1881*
—
—
3,62
0,12
0,46
0,37
0,86 lokal, weicht
1882*
—
—
3,26
0,16
0,49
0,47
0,96
0,0058
0,90 F
1883*
—
.—
8,40
0,15
0,38
0,44
1,57
0,0061
0,86 Sehne, schwamm.
1884*
~* ~
3,44
0,19
0,50
0,58
Im
1,16
Mittel
0,0069
0>89 ! lokal, weich"
0,894
Maximum
0,93
Minimum
0,86
Digitized by VjOOQIC
Von den Qualitätsbestimmungen etc.
25
Winkeleisen.
c
7
P
T
u
y
<fl+ßl
f/ joc rrtcj km 7*g cn
1156
2080
1,42
3,68
0,17
0,21
0,52
2,48
0,0091
0,87 normal
1157
2020
1,67
3,75
0,18
0,20
0,60
3,00
0,0108
0,91
1238
2000
1,63
3,66
0,16
0,16
0,48
3,00
0,0091
0,85
1245
2110
1,63
3,82
0,17
0,19
0,60
3,15
0,0105
0,92
1585*
—
—
3,59
0,11
0,17
0,39
2,30
0,0074
0,90 kurzsehnig
1586*
—
—
3,47
0,11
0,15
0,33
2,20
0,0066
0,90
1587*
—
—
3,68
0,14
0,14
0,46
3,28
0,0091
0,91
1590*
—
—
3,68
0,10
0,12
0,34
2,83
0,0070
0,92 kurz, theilw. körn.
1600*
—
—
8,50
0,14
0,18
0,44
2,44
0,0083
0,90 kurzsehn ig
1608*
—
—
3,07
0,04
0,09
0,11
—
—
0,90 unganz
1604*
—
—
3,74
0,008
0,005
0,04
—
—
— krystallkörnig
1611*
—
—
3,45
0,09
0,11
0,29
2,55
0,0062
0,91 normalsehnig
1612*
—
—
4,00
0,19
0,18
0,67
8,72
0,0116
0,92 normal
1618*
—
er __
3,48
0,09
0,15
0,28
1,86
0,0056
0,90 kurzsehnig
1866*
—
?' ~~
3,81
0,09
0,15
0,30
2,00
0,0086
0,87 grobsehnig
1867*
—
o
sr
3,80
0,16
0,21
0,54
2,57
0,0092
0,92 sehn., thlw. körn.
1868*
—
ß -
3,83
0,11
0,13
0,37
2,85
0,0072
0,91 .
1869*
—
W —
3,90
0,13
0,17
0,48
2,83
0,0086
0,94 sehnig
1870*
—
8 -
3,66
0,11
0,16
0,39
2,44
0,0074
0,92 „
1871*
—
—
3,18
0,03
0,10
0,08
—
—
0,90 unganz
1872*
—
—
8,28
0,02
0,08
0,07
—
—
0,92
187S*
—
—
3,45
0,06
0,08
0,21
2,68
0,0050
0,94 kurzsehnig
1879
—
—
3,66
0,15
0,17
0,50
2,95
0,0094
0,91 normalsehnig
1900
—
—
3.44
0,11
0,17
0,38
1,94
0,0065
0,85 kurzschnig
1903
3,66
— Bruch am Kopf
1906
—
—
3,68
0,21
0,21
0,68
3,24
0,0118
0,91 normalsehnig
1907
—
—
3,74
0,14
0,16
0,48
3,00
0,0090
0,92
1908
—
—
3,90
0,18
0,18
0,62
4,77
0,0119
0,94
1975
—
—
3,50
—
0,16
—
—
_
—
1987
1990
1,55
3,60
0,18
0,20
0,62
3,10
0,0111
0,93
1989
1890
1,58
3,43
0,12
0,18
0,36
2,00
0,0069
0,89 sehnig
1990
1915
1,22
3,03
0,08
0,13
0,21
1,62
0,0049
0,91 unganz, sehnig
Im Mittel:
0,907
Maximum
0,94
Minimum:
0,85
Digitized by VjOOQIC
26 Methoden und Hülfsmittel.
Vergleichungen der Resultate unserer spätem Festigkeits-
versuche bestätigen die „Constanz" des Erfahrungscoefficienten tj ;
sie weisen auch darauf hin, dass im grossen Ganzen die
Variation dieses Coefficienten selbst bei ver-
schiedenen Sorten der gleichen Materialgattung
practisch ohne Belang sei, dass sich folglich die
unterschiedlichen, auf dem heutigen Eisenmarkte
befindlichen Materialsorten vom Boden der Ar-
beitscapacität gruppenweise zusammenfassend
einheitlich behandelnund ohne Widersprüche oder
Unzukömmlichkeiten ordnen lassen.
Bevor wir die neue Methode der Classification von Eisen
und Stahl näher beleuchten, sei gestattet, mit wenigen Worten
auf die Mängel derjenigen einzutreten, welche auf zahlreichen,
sorgfältig durchgeführten Versuchen der deutschen Eisenbahn-
verwaltungen gründet, und die Dank ihrer Einfachheit und
Uebersichtlichkeit eine Zeit lang bestimmt erscheint, an Stelle
bisheriger Willkür zu treten.
Bekanntlich empfahl die technische Commission des Vereins
deutscher Bahnverwaltungen zu einer staatlich anerkannten
Classification von Eisen und Stahl folgende Bestimmungen zur
Annahme :
A. Bessemerstahl, Chissstahl, Martinsstahl,
als Constructionsmaterial für Eisenbahnschienen, Achsen,
Radbandagen etc.
I. Qualität
mit drei Unterabtheilungen.
a) hart, b) mittel, c) weich.
Min. Zerreissungsfestigkeit in hg pro mm* 65 55 45
Min. Contraction in °/o (als Maass der
Zähigkeit) 25 */o 35 0/0 45%
Um zu dieser Qualität gerechnet zu werden, muss das
Material die beiden zusammengehörigen Zahlen mindestens er-
reichen oder überschreiten. Dabei muss die Bruchfläche gleich-
massig sein und in den zerrissenen Stäben dürfen sich weder
Quer- noch Längsrisse zeigen.
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 27
IL Qualität
mit zwei Unterabtheilungen.
a) härtere b) weichere Sorte
Min. Zerreissungsfestigkeit 55 45 kg pro mtn %
Min. Contraction 20 /o 30%
Für Bruchfläche und Risse gelten gleiche Vorschriften
wie bei Qualität I.
B. Stabelsen.
I. Qualität.
Min. Zerreissungsfestigkeit 38 kg pro mm 2
Min. Contraction ... 40%
IL Qualität.
Min. Zerreissungsfestigkeit 35 kg pro mm 9
Min. Contraction . . . 25°/o
0. Elsenbleoh.
1. Qualität.
a) in der Walzrichtung b) quer sur Wäisrichtung
Min. Zerreissungsfestigkeit 36 kgjpro mm % 32 kg pro mm 1
Min. Contraction . . . . 25% 15%
U. Qualität.
Min. Zerreissungsfestigkeit 33 kg pro mm* 30 kg pro mm*
Min. Contraction . . . . 15% 9%
Das Stabeisen sowohl als das Eisenblech darf sich nach
dem Zerreissen weder unganz noch an der Oberfläche brüchig
zeigen.
Abgesehen von den Folgen, die die Einführung eines von
Zufälligkeiten abhängigen, also unzuverlässigen Bestimmungs-
elementes in das System der Classification nach sich ziehen
musste. lässt auch die Methode der Bildung und Art der Ein-
grenzung bestimmter Qualitätsclassen von rein technischem Stand-
punkte in ziemlich hohem Grade unbefriedigt und insofern zu
wünschen übrig, als eine Reihe geschätzter, für manche Verwen-
dungszwecke geradezu unentbehrlicher Marken in dem Rahmen
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28 Methoden und HQlfsmittel.
dieser Classification keinen Platz finden. Wir erinnern beispiels-
weise nur an schwedisches Nietmaterial, das seiner Festigkeit
wegen in die IL, seiner Zähigkeit halber in die I, Qualitätsciasse
des Stabeisens eingereiht werden müsste, obschon ernstlich kaum
Jemand die Primaqualität dieses Materials in Frage stellen dürfte.
Der Unzulänglichkeit der Classification, der Unmöglich-
keit, berechtigten Forderungen spezieller Verwendungszwecke
im Rahmen der einmal angesetzten Qualitätsclassen zu genügen,
ist wohl hauptsächlich zuzuschreiben, dass mit Umgehung der
in der Classification niedergelegten Ansätze, durch Beschluss-
fassung der am 28. und 29. Juli 1879 zu Salzburg abgehaltenen
Generalversammlung des Vereins deutscher Eisenbahnverwal-
tungen, die folgenden Qualitätsvorschriften den Vereinsverwal-
tungen zur Anwendung bei Submissionen empfohlen wurden.
a) Flussstahlachsen b) Flussstahlschienen
Min. Zerreissungsfestigkeit . . 50 kg 50 kg pro mm*
Min. Contraction 30% 20 /o
Für die Bestimmung der Qualität sind beide Eigenschaften
nöthig u. z. sind die beiden gefundenen Zahlen (absolute Festig-
keit und Contraction) zu addiren und müssen mindestens
90 85 ergeben.
c) Flusssiahl-Locomotivradrei/en c*) Tender- u. Wagenrad-
(nicht gebremst) reifen
Min. Zerreissungsfestigkeit 60 kg 45 kg pro mm*
Min. Contraction . . . . 25^/0 35 °/o
Summe beider Zahlen hat
mindestens .... 90 90 zu ergeben.
Ohne die Bedeutung und den Werth der umfassenden Ar-
beiten um eine staatlich anerkannte Classification von Eisen und
Stahl in Deutschland zu unterschätzen oder das Verdienst zu
verkennen, das sich durch Anregung der ganzen Angelegenheit,
Einführung schärferer und exacterer Submissionsbedingungen,
durch die Beeinflussung der Entwickelung der Eisenindustrie der
Verein deutscher Eisenbahnverwaltungen erwarb, vermochten
wir nach einlässlicher Prüfung des Sachverhalts weder der
Methode noch der Art der Durchführung der fraglichen Classi-
fication beizupflichten, und suchen vom Boden des Arbeitsver-
mögens des Materials eine universelle Classification des Eisens
und Stahls zu schaffen, die zwanglos speciellen Anforderungen
jeder Art genügt und Dank ihrer Einfachheit und Uebersicht-
lichkeit die ersten Bedingungen ihrer Lebensfähigkeit in sich trägt.
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 29
i
Das Grundprincip der neuen Cla ssenbildung
fürbestimmteMaterialgattungen (Schweiss- und Fluss-
eisen) besteht, im Gegensatze zu der bisherigen
Uebung, im Zusammenfassen der Materialsorten
gleicher Arbeitscapacität; es erscheinen daher
die einzelnen Qualitätsclassen durch den Inbegriff
gleichwerthiger Qualitätsindividuen bestimm-
ter, erfahrungsgemäss angenommener und somit
zeitweise zu revidirenderMinimalansätze des Ar-
beitsvermögens eingegrenzt. Jede Qualitätsciasse
besitzt einen sie characterisirenden Qualitäts-
coefficienten und wird die Eignung eines Indivi-
duums dieserClasse zur Verwendung in bestimm-
tem Falle durch Festsetzung eines wünschbaren
Festigkeitsgrades ausgedrückt. Umgekehrt erhal-
ten Submissionsbedingungen zur Fixirung der
Materialqualität, die Angabe der Qualitäts- und
Festigkeitscoefficienten, wonach der Producent,
vollständig orientirt, die nöthigen Maassregeln
zur Erzeugung der gewünschten Qualität zu er-
greifen vermag.
Zur Erläuterung des Gesagten diene Folgendes:
Die specifische Arbeitscapacität eines Materials war durch
a = tj . ß X ausgedrückt, worin :
a nach vorstehender Definition für die Grenze einer
Classe,
rj für sämmtliche Classen einer Materialgattung con-
stant anzusehen ist,
mithin reducirt sich für die Grenze einer Qualitätsciasse obige
Gleichung, da:
a min
= const. = c gesetzt werden kann,
V
auf : - c=*ß.l.
Der Qualitätscoefficient einer Classe c wird
in erster Linie von der Qualität der verarbeiteten Rohstoffe,
ihrer chemischen Zusammensetzung, von der Fabrikationsme-
thode, von den mechanischen Einwirkungen, Höhe der Tempe-
ratur u. d. m., denen eine Materialgattung während der Er-
zeugung und Formgebung ausgesetzt ist, abhängen und muss
auf Grund statistischer Erhebungen und einheitlich durchge-
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30 Methoden und Hülfsmittel.
führter Festigkeitsversuche empirisch, durch ein Compromiss
zwischen Producenten und Consumenten, entsprechend der Ent-
wicklungsphase, den Fortschritten der Eisenindustrie, zeitweise
festgestellt werden.
Das Abhängigkeitsverhältniss der Zugfestig-
keit ß t pro cm 2 und des Dehnungscoefficienten X,
(-y- d. i. die relative Längenänderung bezogen auf 20 cm ursprüng-
liche Stablänge) lässt eine einfache geometrische
Interpretation zu. Die Gleichung c = ß.X stellt
nämlich eine Hyperbel, bezogen auf ihre Asym-
ptoten als Axen des erwählten Coordinatensystems,
dar. Es werden somit in jeder Qualitätsclasse
Individuen gleicher Arbeitscapacität auf ähn-
lichen und ähnlich gelegenen Hyperbeln liegen,
also Hyperbelstücke die Grenzlinien der einzel-
nen Qualitätsclassen bilden.
Wie bereits erwähnt, wird die Festsetzung der Grösse
unserer Qualitätscoefficienten c, und der Festigkeitsverhält-
nisse für bestimmte Materialsorten nach Uebereinkunft der
Producenten und Consumenten zeitweise zu erfolgen haben.
Um jedoch der Sache den nöthigen Vorschub zu leisten, haben
wir die uns disponiblen Versuchsresultate einiger Experimen-
tatoren in beiliegender Tafel zusammengestellt und mit Rück-
sicht auf berechtigte Wünsche der Eisenbahnverwaltungen und
der Eisen-Hüttenleute einen Entwurf der Classification von
Eisen und Stahl ausgearbeitet.
Bevor auf eine Besprechung der vorgeschlagenen Qualitäts-
ansätze für Eisen und Stahl näher eingetreten werden könnte,
scheint es wünschbar, eine Vergleichung der Aenderungen vorzu-
nehmen, die unser Qualitätscoefficient c, die Contraction und
die Wöhler'sche Summe erleidet, wenn das Versuchsmaterial
vorangehend verschiedenartigen, mechanischen Einwirkungen aus-
gesetzt war.
Leider ist unser disponibles Material gerade in dieser
Hinsicht nothdürftig. Eine Wöhler'sche Maschine für wieder-
holte Anstrengungen steht nicht zu unserer Verfügung, obschon
der Ausbau unserer Methode Beobachtungen in dieser Richtung
dringend wünschbar erscheinen lässt.
Im Einklang mit anderweitigen Beobachtungen sind wir
der Ansicht, dass durch wiederholte Anstrengungen die absolute
Festigkeit unbedeutend verändert, die Elasticitätsgrenze erhöht
und das Arbeitsvermögen des Materials abgemindert werde: es
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Von den Qualitätsbestimmungen etc. 31
wird allmählig spröde (häufige Erscheinung bei Kesselblechen)
und in dem Maasse widerstandslos gegen dynamische Effecte,
in welchem das Material an ursprünglicher Arbeitscapacität
verloren hat. Mit abnehmender Intensität der wiederholten
Anstrengungen wird die Aenderung der Elasticitätsgrenze und
des Arbeitsvermögens verzögert, d. h. die Häufigkeit der An-
strengung zur Erreichung bestimmter Aenderungen eines und
desselben Materials erhöht. Wahrscheinlich lässt sich eine Grenze
finden, innerhalb deren jede praktisch noch so grosse Zahl
wiederholter Anstrengungen keine wesentliche Aenderung an
der Materialbeschaffenheit mehr übt. Dass die specifische An-
strengung an dieser Grenze bei Aufstellung von Formeln zur
Dimensionenberechnung von Bauconstructionen nützlich ver-
werthet werden könnte, ist einleuchtend.
Anderseits wird die Abnahme der ursprünglichen Ar-
beitscapacität (Inhalt des Arbeitsdiagramms) durch wiederholte
Anstrengungen, erzeugt auf der Wöhler'schen Maschine oder
durch factische Dienstleistung in einem Bauwerke, Anhalte-
punkte zur Bestimmung der Dauer der Dienstleistung oder des
Zeitpunktes der Auswechslung des Materials bieten. Dass unsere
Qualitätszahl in dieser Richtung sicherer, zuverlässiger ar-
beitet als alle bisherigen Qualitätsmesser, wollen wir an fol-
genden Bronze- Versuchen erläutern.
Im Auftrage des Chefs des Schweiz. Artilleriebureaus
hatten wir im Jahre 1881 Gelegenheit, eine Serie umfassender
Festigkeits versuche mit einer 7,9 procent. Kanonenbronze auszu-
führen. Die Resultate dieser Versuche sind, abgesehen davon,
dass sie einen klaren Einblick in das Wesen der Wirkung der
Compressionsdorne bei Dichtung der Geschützrohrwandungen
nach Uchatius Verfahren ermöglichen, durch den Umstand von
besonderem Werth, dass sie die Unsicherheiten der Qualitäts-
bestimmung zäher Constructionsmaterialien vom Boden der
Contraction und der problematischen Summe aus Zerreissungs-
festigkeit und Contraction zum Ausdrucke bringen.
Die fraglichen Festigkeitsversuche sind an cylindrischen
Stäben von 2,19 cm Durchmesser ausgeführt; die Länge der Ver-
suchsstäbe betrug 40, ausnahmsweise 30 cm. Die cylindrischen
Schäfte der Stäbe begrenzten sphäroidale Köpfe, die bei Ein-
lagerung in entsprechend geformte Befestigungsbüchsen des Zug-
apparats ein selbstthätiges Einstellen in die Axe beziehungsweise
in die Zugsrichtung gestatteten. Die Versuchsstäbe wurden aus
einem 15 cm Geschützrohr herausgearbeitet, welches bei Rütschi
in Aarau im Jahre 1880 gegossen und nach erfolgter Appretur
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32
Methoden und Hülfsmittel.
während der Procedur des Durchtreibens der Compressionsdorne
rissig wurde. Beim Guss platzte die Coquille ; längs des Risses
trat eine zinnreiche Ader zum Vorschein, die sich bei der Com-
pression öffnete und zum Ausschusse des Rohres führte. Auf
Fig. 10.
Ordre des Chefs des Schweiz. Artilleriebureaus ist nun das
noch intacte Geschützrohr nach Anleitung obenstehender Skizze,
vergleiche Fig. 10, in Ringstücke zerlegt worden, aus welchen
schliesslich die in Frage stehenden Versuchsstücke heraus-
gearbeitet wurden.
Da nun die Prüfungsresultate der Probestücke der ein-
zelnen Ringe fast vollständig übereinstimmen, so beschränken
wir uns auf die Mittheilung der Ergebnisse der interessantesten
Serien, nämlich der Prüfungsresultate der Versuchsstücke A und
B, die dem Boden- und Zapfenstücke des Geschützrohres an-
gehören. Die vorgenommenen Messungen bezweckten in erster
Linie die Feststellung der Veränderungen der Elasticitäts- und
Festigkeitsverhältnisse des Materials durch Einwirkung der. Com-
pressionsdorne; indessen ist auf die Erhebung der Elemente der
Arbeitsdiagramme, wie dies bei uns principiell immer ge-
schieht, besonderes Gewicht gelegt worden, und sind denn
auch jenseits der Elasticitätsgrenze Belastungen und correspon-
dirende Dehnungen beobachtet und protokollirt worden.
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Von den Qualitätsbestimmungen etc.
33
Protokoll Nr. 1J02.
Ursprüngl. Stab
Dehnung
Belastung
Durchmesser
Querschnitt
^//o v&cm pro
10 £#f
P.tn
dem
Fem*
urspr. Stablänge
0,00 |
2,19
3)77
0,00
4,00 |
0,00
5,oo') |
6,00 M
,50 *
0,22
0,41
7,00 ^
0,62
.50 d
0,84
8,00 &
1,11
,5o |
1,40
9,00 g
i,77
2,20
10,00 u
2,72
»50 1
3,33
11,00 n
4>n
ii,38') ~
Staboberfläche stark deformirt, schuppig, fein anrissig.
Bruchfläche fast homogen, wenig porös, stark zackig, goldgelb
glänzend.
Protokoll Nr. 1704.
Belastung
P.tn
Ursgrün
Durchmesser
gl. Stab
Querschnitt
Fem*
Dehnung
^//o in^j» pro
10 £?»
urspr. Stablänge
0,00 1
2,19
3,77
0,00
7,00 -g
0,00
8,00 w
0,02
9,00 d l
0,04
IOjOO 1 ) SlS
7 'ort
CO 3 e
11,00 8 8
2«; "«
0,07
0,13
o,54
o,77
> 75 •&!
11,88*) «S
1,04
i>39
Staboberfläche wenig schuppig, fast vollkommen und rissfrei.
Bruch fläche kurz, wenig zackig, fast dicht ; wegen Zinnausscheidungen
unhomogen; massig glänzend.
3
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34
Methoden und HQlfsmittel.
Die Belastung entnahm man der Waage der Werder'schen
Festigkeitsmaschine, während die correspondirende Dehnung vor
wie nach dem Bruche mittelst Zirkel und Transvcrsalmasstab
bestimmt wurde. Zur Zeit gestatten unsere Einrichtungen
nicht, die Dehnung im Momente des Bruches zu fixiren. Für
zähe Constructionsmaterialien sind übrigens diese Dehnungen
sicherlich ohne Bedeutung; sie können von den Dehnungen
nach Bruch nicht wesentlich, jedenfalls nicht genügend ver-
schieden sein, um im Arbeitsdiagramme irgend einen merk-
lichen Einfluss auszuüben, während dies bei härtern, sprödem
Materialien zweifelsohne der Fall sein wird.
Auf Seite 33 geben wir auszugsweise die erhobenen
Bestimmungselemente der Arbeitsdiagramme zweier Versuchs-
stäbe aus dem Bodenstücke des Geschützrohres. Wie die
Nummerirung, vergl. Fig. 1 o, andeutet, gehört A\ dem äusseren
Umfang, As der Bohrung an, welche durch Eintreiben jener
Compressionsdorne wiederholt gedichtet wurde.
Unter zu Grundelegung der genannten Bestimmungsele-
mente sind nun die in Fig. 1 1 und 1 2 dargestellten Arbeitsdia-
Fig. 11.
gramme construirt und mittelst Planimeter ausgemessen worden.
Die eingrenzenden Endcoordinaten der Arbeitsflächen ent-
sprechen den Bruchbelastungen und Dehnungen nach Bruch. In
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Von den Qualitätsbestimmungen etc.
35
Ermangelung belangreicher, localer Contractionen, wie solche
weichen Eisen- und Stahlsorten eigen thüml ich sind, ist hier die
durch Einführung obiger Endcoordinaten in das Diagramm in
Rechnung gebrachte Ungenauigkeit selbst auf die Grösse des
Coefficienten tj ohne nennenswerthen Einfluss.
Fig. ta.
Prot. No. 1704
IM
ItjBS t
Al-
le, c
In beschriebener Weise wurden nun für sämmtliche Ver-
suche die respectiven Diagramme construirt und ausgemessen.
Die Ermittelungen der Elasticitätsmodule e, der specifischen
Grenzbelastungen (Grenzmodule, Belastung der Flächeneinheit
an der Elasticitätsgrenze) y, der specifischen Bruchbelastungen
(Bruchmodule) ß, sowie der Dehnungen nach Bruch: Xi und
fo (bezogen auf 10 resp. 20 cm ursprünglicher Stablänge) be-
dürfen keiner weiteren Erwähnung. Aus dem Arbeitsvermögen
A jedes einzelnen Stabes berechnet man auch ohne Weiteres
die specifische Arbeitscapacität : a = AjFl und der Coefficient 1] ;
die Ermittelung der procentualen Contractionen der Bruchquer-
schnitte ist in Folge der unregelmässigen, wellenförmigschuppigen
Beschaffenheit der Oberflächen der äusserst zähen Broncestäbe
schwierig und unzuverlässig. Wiederholte Messungen ergaben
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36 Methoden und Hülfsmittel.
stets differirende Resultate. Eine irgendwie befriedigende Ueber-
einstimmung konnte schliesslich durch Berechnung der Inhalte
der Bruchflächen aus den Abwickelungen der Bruchquerschnitt-
peripherien erzielt werden.
Ganz abgesehen von der oft sehr unsicheren Ermittelung
der Contraction, abgesehen ferner vom Umstände, dass sie mit
der Leistungsfähigkeit, dem Arbeitsvermögen des Materials nur in
Ausnahmsfällen in directer Beziehung steht, gewöhnlich aber
locale Zähigkeitsverhältnisse zum Ausdrucke bringt, ist weder
sie, noch die Wohler'sche Qualitätszahl geeignet, allfällige Ver-
änderungen der ursprünglichen Arbeitscapacität des Materials,
die durch mechanische Einwirkungen, Erschütterungen, wieder-
holte Anstrengungen etc. verursacht wurden, genügend zu kenn-
zeichnen.
Vergleichungen der Resultate der Prüfung des Materials
der Umfassung des Geschützrohres und desjenigen der Bohrung,
die durch Wirkung der Compressionsdorne eine moleculare Ver-
änderung erlitt, stellen die Brauchbarkeit der Contractions-
methode zur Beurtheilung dieser Effecte zum Mindesten in ein
zweifelhaftes Licht. Wir lassen in tabellarischer Zusammen-
stellung die Resultate der mehrfach erwähnten Proben folgen:
Versuchs stück Sign. A; aus dem Bodenstück des Geschützrohrs.
Ai A% A* Ai Ab As
Elasticitätsmodul t = 1169 1064 1092 HOB 1121 1139 / pr. cm*
Spcc. Grenzbelastung y = 0,297 0,662 0,898 0,898 0,967 0,297 . m .
m Bruchbelastung ß = 2,97 8,11 8,19 8,06 8,08 3,16 . • .
Dehnungen p. io cm Stabl. Xi = 62,0 61,30 15,60 10,80 49,80 64,10 «/o
. ao . . Xi = 49,0 48,80 14,60 10,60 46,00 69,69 „
Inhalt des Arbeitsdiagr. A = 49,40 49,70 17,30 11,10 48,00 62,60 / cm
Spec. Arbeitscapacität « = 1,31 1,32 0,47 0,296 1,27 1,58 - - ■
Völligkcitscoefficient i; = 0,86 0,83 0,94 0,90 0,83 0,83 * • -
Contr. d. Bruchquerschn. </. = 34,0 34,0 12,5 10,9 34,00 43,0 »/o
Min. Qucrschnittscontract. r/i = 29,2 29,2 9,3 8,2 25#) 34,0 .
Versuchsstäbe aus dem Zapfenstück, Sign. B.
Bx
Ä
Bs
Ä
Elasticitätsmodul
e = 1151
1127
1124
1150 / pr. cm*
Specif. Grenzbelastung
y = 0,43
0,875
0,89
0,30 m . „
„ Bruchbelastung
ß = 3,24
3,19
3,26
Oj2& rt rt t»
Digitized by VjOOQIC
Von den Qualitätsbestimmungen etc. 37
B\
Bi
Bt
Ä
Dehng. p. i o cm urspr. Stabl. X\ = 49,4
16i2
17,2
56,5 %
„ „ ao „ „ „ X% = 46,2
14,3
18,0
52,2 „
Inhalt des Arbeitsdiagr. A = 4,99
1,83
1,90
5,90 / cm
Specif. Arbeitscapacität « = 1,31
0,49
0,51
1,56 . „
Völligkeitscoefficient ?; = 0,82
0,95
0,90
0,85
Contr. d. Bruchquerschn. y> == 3,48
1,82
1,82
4,18 %
Minim. Querschnittscontr. yi = 3,08
0,99
1,22
3,40 „
Ein Blick auf vorstehende Zusammenstellung lässt erkennen,
dass sämmtliche Versuchsstäbe bei der allmählig gesteigerten
Belastung sich sehr gleichmässig streckten und contrahirten.
Der Bruch ging auch stets plötzlich vor sich, so dass der Moment
des Beginns localer Einschnürungen nicht beobachtet werden
konnte. Die Unterschiede der minimalen Querschnittscontrac-
tionen gegenüber den Contractionen der Bruchquerschnitte sind
unbedeutend, von Aug aus oft kaum wahrnehmbar. Wir haben
es also mit einem Material zu thun, welches durch seine Homo-
genität und gleichmässige Streckung Contractionen liefern musste,
die dem Arbeitsaufwand nahezu proportional sind. In der That
finden wir in vorstehender Columne eine überraschende Ueber-
einstimmung zwischen den Werthen A und q>, die auf den ersten
Blick eher für als gegen die Contraction spricht. Bildet man
jedoch die procentualen Abminderungen der Arbeitscapacitäten
und Contractionen der äussern Versuchsstäbe im Vergleiche zu
denjenigen der Bohrung, so findet man Abweichungen , die von
vornherein jede Hoffnung ziemlich illusorisch erscheinen lassen,
durch die Contraction das Maass der Abnahme der Arbeitsfähig-
keit eines Materials nach einer bestimmten Dauer der Dienst-
leistung beurtheilen zu können.
Vergleichungen d. Stäbe Am. As A%u.As A5U.A4 A*u.Ai B1U.B2 Btu.Bt
ergeben Abminderungen
des Arbeitsvermögens: 65°/o 65,2% 77% 82,2% 63,4% 67,7%
der Contraction: 63,3% 63,3% 68% 74,5% 47,7% 56,5%
d. WöMcSschen Quaiiis. 30,3% 31,8% 36,2% 44,5% 25,4% 31,6,%
Tetmafer-s Qualitätsc. 62,2% 68,8% 79,5% 84,0% 67,5% 70,0%
Während also die Contraction im Verhältnisse zu den Ab-
minderungen des Arbeitswerthes zwischen 2,7 und 26,8%, die
Wühlerische Qualitätszahl zwischen 45,9 und 6o°/o schwankt,
bewegt sich unser Qualitätscoefficient c in den Grenzen von 1 ,8
und 6,1%, welche noch wesentlich enger gezogen werden
könnten, sofern man in der Rechnung mittlere Coefficienten rj
berücksichtigen würde.
Digitized by VjOOQIC
38 Methoden und Hülfsmittel.
Eine weitere Versuchsserie, die geeignet ist den Zusam-
menhang zwischen Arbeitscapacität und Contraotion zu illustri-
ren, ist durch Herrn Director Brauns in der Generalversamm-
lung deutscher Hüttenleute bekannt gemacht worden. Im Januar-
Hefte des Organs der Hüttenleute vom Jahre 1882, in „Eisen
und Stahl" ist der anziehende Vortrag Brauns, sowie die im
Eingange angeführte Arbeit Bauschinger's veröffentlicht.
Herr Director Brauns geht von der Ansicht aus, „dass
die Qualität von Eisen und Stahl um so besser,
al so die Widerstandsfähigkeit gegenjedeÄrt der
Beanspruchung um so grösser wird, je mehr das
Material verarbeitet ist, d. h. je mehr der Quer-
schnitt desselben durch zweckmässige Bearbei-
tung mit Hammer od er Walze in warmem Zustande
verringertwird." Diese* Anschauung ist wohl für Schweiss-
eisen allgemein anerkannt; allein sie auch auf Flusseisen un-
verändert in gleichem Umfange zu übertragen, scheint nicht
ganz gerechtfertigt. Jedenfalls sprechen die Brauns'schen Ver-
suche selbst mehr gegen als für seine Ansicht. Die Wirkung
des Herabarbe itens des warmen, Schweisseisens auf geringere
Querschnittsabmessungen ist in erster Linie im Dichten und
einer Art mechanischer Feinung, die im Ueberführen des Korns
in Sehne, in der Bildung einer feinfadigen oder blättrigen Structur
besteht, zu suchen. Beim Flusseisen, namentlich in den höher
gekohlten Marken, lallt diese Art mechanischer- Feinung dahin
und obschon die Dichte und Zuverlässigkeit des Materials durch
zweckmässige mechanische Bearbeitung in warmem Zustande
unstreitig erhöht wird, sind wir doch der Ansicht, dass beim
Herabarbeiten des Gussblockes auf 60 oder 70 °/° seines
ursprünglichen Querschnitts das meiste zur Erhöhung der
Qualität von Flusseisen geleistet ist und geht gerade aus
Brauns Versuchen hervor, wie durch die weitere Verarbeitung
auf 80 ja 95 °/o keine wesentliche Aenderung in der Material-
qualität resultirte.
Wir lassen die Brauns'schen Versuchsresultate folgen:
I. Serie.
„Die Versuchsstäbe sind in der Weise herge-
stellt, dass der eine Theil des Stückes um 65 °/o
des ursprünglichen Querschnitts, deranliegende
Theil um 85, 90 und 95% herabgeschmiedet ist.
Digitized by VjOOQI.6
Von den Qualitätsbestimmüngen etc.
Darauf sind beide kalt auf das gleiche Maass ab-
gearbeitet und die Stäbe aufderZerreissmaschine
probirt."
Verarbeitung
Festigkeit
Oeltnung
Contractu»!
QuaüL-Coeflicient
in %
in pr. cm*
in°/op.2or»*
in °/o
c
•
Gruppe 1.
65
4,77
25,0
54,2
1,19
85
5>*o
«18,7
41,8
—
0,985
—
65
4,99
24,0
47,2
1,199
90
5,03
23,5
46,6
—
1,18
—
65 •
4,89
23,0
27,1 (?)
1,125
95
5>io
21,25
47,3
1,08
—
Gruppe 2.
65
6,39
H,5
3<M
0,925
85
6,41
14,5
25,9
—
0,930
+
65
6,03
15,0
35,o
0,905
85
6,38
15,0
37,o
+
o,Q55
+
65
6,17
17,0
32,9
1,05
95
6,53
*3iS
32,8
+
0,88
—
Gruppe 3.
65
4,8i
21,75
42,5
1,05
«5
5,io
29,75
44, *
+
1,06
+
65
4,86
21,0
42,7
1,02
90
5,20
19,5
42,0
—
1,015
—
65
4,77
22,5
41,2
1,07
95
5,56
18,0
40,8
—
1,00
—
Gruppe 4.
65
4,59
20,5
46>o
0,94
85
4,86
17,0
49,0
+
0,828
—
65
4,7o
23,5
48,4
1,105
90
5,io
20,0
40,6
—
1,020
—
65
4,83
23,0
46,7
i,i 1
95
5,13
22,0
48,1
+
i,'3
+
Gruppe 5.
65
4,72
22,0
36,0
1,04
00
5,30
20,5
46,1
+
1,09
+
65
5,oo
22,25
36,0
1,112
95
5,3°
20,5
4 6 , 1
+
1,09
—
Digitized by VjOOQIC
40
Methoden und Hülfsmittel.
IL Serie.
„Die Versuchsstäbe sind gewonnen, indem die
Stücke um 60 °/o des ursprünglichen Querschnitts
warm her abgearbeitet und dann kalt in 3 gleiche
Theile getheilt sind. Einer dieserTheile ist ohne
weitere Verarbeitung in warmem Zustande durch
Hobeln undFeilen auf dasMaass des Zerreisssta-
bes gebracht, ein zweiter ist warm um weitere
20 °/o, ein dritter ebenso um »weitere 30% herab-
geschmiedet und sind beide hierauf kalt zu Zer-
reissstäbcn zugerichtet."
Von den Probestücken, der folgenden Gruppen 1 und 2,
sind die um 60° herabgeschmiedeten und warm appretirten
Versuchsstäbe von der Vergleichung ausgeschlossen.
Verarbeitung
Festigkeit
Dehnung
Contraction
Qualil-Mcient
in %
/ pro cm 2
in /op.20£*w
in %
c
Gruppe 1.
60
5>o6
22,7
4*,7
80
5,44
i9, 2 5
43,o
1,05
90
5,66
16,00
42,0
—
0,905
—
Gruppe 2.
60
5,03
«3i7
53,6
80
5,oo
i9,5
52,1
0,975
90
5,33
14,0
47,4
— —
0,75
—
Die vorstehenden Versuche bestätigen zunächst:
1) Durch die fast vollständige Uebereinstimmung der Art
der Aenderungen der Contraction und unseres Qualitätscoeffi-
cienten, die unseren Entwickelungen zu Grunde liegenden An-
schauungen, wonach die Arbeitscapacität eines Constructions-
materials sich mit dem Zähigkeitsgrade ändere.
2) Im Gegensatze zu Herrn Brauns, welcher durch die
scheinbar gesetzlosen Veränderungen der Werthe der Contrac-
tion die Schlussfolgerung macht, „dass entweder die Con-
traction überhaupt in keinerlei Beziehungen zur
Qualität steht, oder es wirken Umstände auf die-
selbe, welche sich bis jetzt noch unserer Wahr-
nehmung entziehen* — führt die Vergleichung des Arbeits-
coefficienten c und Contractionen zu dem bestimmten Resultat,
Digitized by VjOOQIC
Einfluss der Form und Abmessungen etc. 41
dass. hier Dank der getroffenen Materialauslese und sorgfältigen
Behandlung der Probekörper die Zähigkeit des Materials bei
verhältnissmässig geringen Schwankungen zum Ausdrucke kam,
und dass, wie übrigens vorauszusehen war, die Festigkeit zu-,
die Dehnung gesetzmässig abnehmen, die Contraction aber inner-
halb ihrer Unzuverlässigkeits-Grenzen nahezu unverändert bleiben
musste, weil der Arbeitswerth der flusseisernen Probekörper bei
dem gewählten Grade der Verarbeitung, von 65 bis 95 °/° s ^ cn
eben nicht wesentlich verändern konnte; wir sind überzeugt,
dass die Probestücke dieser Versuchsserien auf einem Biege-
apparat oder unter einem Schlagwerk ziemlich gleichartiges
Verhalten gezeigt haben würden.
Einfluss der Form und Abmessung der Normalstabe
auf das Resultat der Qualitätsbestimmung.
Bezüglich des Einflusses der Form und Abmessungen der
Versuchsstäbe auf die Ergebnisse der Qualitätsbestimmung
duich Zerreissungsversuche liegen nur wenige, zur Entscheidung
dieser Frage ungenügende Erfahrungen vor. Insbesondere fehlen
vergleichende Versuchsresultate mit Probestäben mit rectangu-
lären und quadratischen Querschnittsflächen.
Zur Zeit der Anschaffung der Befestigungsmittel für die
in Fig. 1 bis 4 dargestellten Normal-Rundstäbe haben wir
3 Versuchsserien mit Material dreier, längere Zeit im Betriebe
gestandener Flussschienen der gleichen Lieferung, ausgeführt.
Die Schienenköpfe sind in üblicher Weise durch Stanzen vom
Stege getrennt, hierauf aus jedem Schienenkopfe, entsprechend
der Stärke der cylindrischen Schäfte der Probestäbe von
d = 2,5, 2,0, 1,5 und 1,0 cm, Versuchsstäbe herausgedreht und
versuchsgerecht hergerichtet worden. Das Ergebniss der
Zerreissproben mit diesen Stäben enthält folgende Zusammen-
stellung :
Digitized by VjOOQIC
42
Methoden und Hülfsmittel.
u
V
vt „.
s|
■I.E
O
u "te
P
c c p
3 C fe
^ « *
£ .5
m
* 2
c
Z B
c •**
O
U
.5 5
= 2
■S »
P
O 3
" ~ *J
uüß
VKtU
Bemerkungen
1. Serie.
Material einer Flussstahlschiene.
3,5
4» 70
6,31
45,8
21,4
108,9
ii35
Bruch fl. tadellos; Staboberfl. intact.
2,0
4,62
6,45
47,4
18,6
111,9
1,20
r> w » w
i)5
4,80
6,64
47,2
18,0
H3,6
1,19
t, « n *i
i,o
4,77
6,69
48,2
14,8
"5,i
o>99
n 1, t» 1»
2. Serie.
Material einer 2. Flussstahlschiene.
2,5
4,18
5,78
50,4
21,8
108,2
1,26
Bruchfl. tadellos; Staboberfl. intact
2,0
4,00
5,8i
5i,°
20,7
109,1
1,20
» « » «
hS
4)23
5,86
5i,8
20,8
110,4
1,22
« « yi «
i,o
4,01
5)67
47,7?
104,4
—
Bruchstelle in Nähed. Einspannkopfes
3. Serie.
Material einer 3. Flussstahlschiene.
2,5';
4,26
5,95
5h7
22,0
111,2
i)3i
Bruchfl. tadellos; Staboberfl. intact.
2,0 !
4,30
5,97
52,4
21,1
112,1
1,26 .
n n » »
i,5
4,»9
6,00
52,5
21,5
112,5
1,29
1) « 1) «
i,o
4,24
6,09
51,0
21,2
111,9
1,29
» » II »
Die in Serie 1 und 3 gewonnenen Resultate scheinen
darauf hinzuweisen, dass mit abnehmender Stabdicke die Festig-
keit etwas zu, die Dehnung entsprechend etwas abgenommen
habe. Serie 2 ist nicht complet, zeigt jedoch im Grossen und
Ganzen ähnliche Verhältnisse. Die Unterschiede sind indessen
nicht so wesentlich, dass die Benutzung schwächerer Dimen-
sionen bei Qualitätsproben von Flusseisen zu Trugschlüssen
Veranlassung gäbe. Bei Schweisseisen dürften die Verhältnisse
wohl wesentlich anders liegen ; Versuchsresultate liegen nicht vor.
Werth der Zerreissungsprobe zur Qualitätsbestimmung
der Metalle.
Ueber den Werth der Zerreissungsprobe zur Qualitäts-
bestimmung der Metalle ist das Urtheil der Sachverständigen
einhellig. Keine andere Probe vermag die technisch wichtig-
sten Eigenschaften, nämlich Festigkeit und Arbeitsver-
mögen bedingt durch den Grad gleichzeitiger Festigkeit und
Zähigkeit so correct und eindeutig auszudrücken, als die Zer-
reissungsprobe. Gleichwohl hat man mehr als eine Veranlassung,
Digitized by VjOOQIC
Werth der Zerreissungsprobe etc. 43
neben der reinen Qualitätsbestimmung durch die Zerreissprobe
auch jene Proben gelten zu lassen, die die Verarbeitungs-
fähigkeit bei verschiedenen Temperaturen, das Verhalten des
Materials im fertigen Product oder in der fertigen Construction
näher kennzeichnen. Von besonderem Werthe müssen dabei
jene Proben bezeichnet werden, bei welchen die Inanspruch-
nahme während der thatsächlichen Dienstleistung die thunlichste
Nachbildung findet. Hierher gehören insbesondere:
die Schmied- und Schweissprobe,
die B i e g e p r o b e im kalten und warmen Zustand,
endlich die Schlag- und Dauer probe.
Die Zerreissungsprobe in Verbindung mit diesen mecha-
nischen Qualitätsproben, beziehungsweise mit systematisch durch-
geführten Dauerproben (bei wiederholten Anstrengungen) ver-
mag allein Aufschluss und Material zu liefern, um früher oder
später diejenigen Eigenschaften der Constructionsmaterialien
näher zu präcisiren, die im Grunde genommen jeder specielle
Verwendungszweck verlangt. Von diesem Gesichtspunkte sind
auch die hier niedergelegten Vorschriften und Qualitätsansätze
zu beurtheilen; sie nehmen für sich keineswegs den Werth
einer endgültigen Erledigung in Anspruch. Vielmehr bleibt es
dringend geboten, diese Ansätze und Vorschriften entsprechend
den Fortschritten unserer Kenntnisse, entsprechend den Fort-
schritten der Industrie und des Baugewerbes zeitweise zu re-
vidiren, zu berichtigen und zu ergänzen.
Wie wichtig es ist, neben der Zerreissungsprobe die me-
chanischen Qualitätsproben am fertigen Product parallel durch-
zuführen, beweist neuerdings die auf Anregung der Schweiz.
Eisenbahntechniker-Conferenz unter sehr namhafter Betheiligung
der Schweiz. Nordostbahn, der Jura - Bern -Luzern-Bahn, der
St. Gotthard- und Central bahn im eidg. Festigkeitsinstitute durch-
geführte Untersuchung von Flussstahlschienen.
Im Laufe dieses Jahres sind nämlich in einer grösseren
Anzahl, vergleiche die bezügliche Zusammenstellung der Re-
sultate, theils gut bewährte, theils im Betriebe gebrochene
oder gespaltene Schienen der Schweiz. Eisenbahnen zu Zer-
reissungsversuchen in die eidg. Festigkeitsanstalt abgeliefert
worden. Die Resultate der Proben waren höchst bemerkens-
werth und sehr wohl dazu angethan, im Kreise unserer Eisen-
bahntechniker allerlei Bedenken zu erwecken, die Zerreissungs-
probe zu verurtheilen und den Stab über Wohl er 's und
unsere Methode der Qualitätsbestimmung zu brechen. Bei
fraglichen Versuchen wurde die übrigens schon mehrfach be-
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44 Methoden und Hülfsmittel.
obachtete Thatsache constatirt, dass anerkannt brüchige
Schienen meist tadellose Zerreissungsproben geben,
während umgekehrt Schienen mit gutem Verhalten im
Geleise oft ganz schlechte Resultate liefern. Die an
im Betriebe gebrochenen, oder am Material brüchiger Schienen
ausgeführten Versuche sind durchwegs sehr günstig ausgefallen.
Die Festigkeitszahlen liegen in der Nähe von 6,0 tn pro cw 2 ,
die Wöhler'sche Summe meist über 95, der Arbeitscoefficient c
in der Nähe von 1 ,00 tn cm. Dabei sind die Bruchflächen fehler-
frei, fast homogen, grau matt, sammetartig, oft gerändert.
Dass im Betriebe gut bewährte Flussstahlschienen auch
bei der Zerreissungsprobe gewöhnlich gute Resultate ergaben
ist selbstverständlich. Besondere Aufmerksamkeit verdient da-
her lediglich die Thatsache, dass solche Schienen bei der Zer-
reissungsprobe auch zweifelhafte oder ganz schlechte Ergebnisse
liefern können, weil darin eine Quelle von Trugschlüssen liegt,
die unberechtigter Weise den Producenten schädigen kann. Es
hat sich nämlich herausgestellt, dass gut bewährte Schienen,
Schienen von angemessener Festigkeit nicht selten weder die
erwartete Contraction noch die erhoffte Dehnung ergeben. Die
Bruchflächen zeigen mitunter Blasen; oft waren diese mit freiem
Auge kaum wahrnehmbar. In einzelnen Fällen erschien die
Bruchfläche scheinbar homogen, mittelkörnig, oft strahlig nach
einem Punkte in Nähe der Stabperipherie ; stets sah die Bruch-
fiäche hell weisslich glänzend aus.
Diese Widersprüche der Zerreissungsproben aufzuklären
bildete den Gegenstand unserer nächsten Bestrebungen. Von
vorneherein musste daran festgehalten werden, dass ein Material,
welches lebendigen, dynamischen Kräften, den so ungünstig
wiederholten Anstrengungen thatsächlich Widerstand leistet,
auch bei der Zerreissungsprobe ein entsprechendes Maass von
Arbeitsvermögen ausweisen müsse und dass die consta-
tirten Widersprüche in Structurverhältnissen des Materials zu
suchen seien, die weder die Zerreissprobe noch die chemische
Analyse aufzuschliessen vermag Es blieb somit nichts anderes
übrig, als die Fabrikation, namentlich die Einflüsse fremder
Beimengungen auf die Structurverhältnisse der Stahlblöcke und
die Walzarbeit näher zu verfolgen.
Den ersten Anhaltspunkt zu den weitern Studien bot das
Ergebniss der parallel mit den Festigkeitsproben durch Herrn
Dr. Treadwell im eidg. Polytechnikum ausgeführten Stahl-
analysen, die wir hier im Auszuge folgen lassen.
Digitized by VjOOQIC
Werth der Zerreissungsprobe etc.
45
Ja
IC
o
w
B
JU
US
o
c
cd
w
c
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e
c/3
JE
a.
«
3
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CO
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c
CO»
ic
c —
V
e
c£
WO
c «
Je
Q
£ CO
y
Hz
O
Bemerkungen
I
o,45 6
0,449
0,097
0,105
0,056
6,62
7,9
9,o
74,1
o,59
gutes Verhalten.
2
0,414
0,463
0,041
0,099
0,076
6,08
3o,5
19,1'
91,3
1,16
befried. Verhalten.
3
0,210
0,368
0,032
0,038
0,066
4,46
5o,5
24,5
95,*
1,09
gutes Verhalten.
4
0,241
0,465
0,061
0,083
0,089
5,02
43,3
23,2
93,5
1,16
befried. Verhalten .
5
0,271
0,372
0,036
0,059
0,069
5,85
39,3
21,5
98,0
1,26
gutes Verhalten.
6
0,285
0,322
0,184
0,077
0,053
5,76
40,3
21,8
97,9
1,25 j
befried-Verhalten.
7
o,336
0,615
0,078
0,063
0.052
5,47
43,3
20,5
98,0
1,12
gutes Verhalten.
6,36
6,5
7,9
7o,i
0,50
gleiche Schiene.
8
0,112
0,439
0,010
0,l60
0,063
4,94
13,8
15,0
63,2
0,74 1
gleiche Schiene.
1,12 r
5,oo
35,6
22,5
85,6
9
o,474
0,589
0,033
0,099
0,079
6,01
4,2
3->3
64,3
0,20 1 gutes Verhalten.
0,43 /gleiche Schiene.
6,13
4,3
7,i
65,6
IO
5,79
7,7
9,7
65,6
0,56 ^gleiche Lieferung.
I,IO /gleiche Schiene.
5,9i
19,8
18,7
78,9
II
0,267
0,501
0,134
0,105
0,045
5,74
4o,7
24,0
98,i
I 18 1
' Igleiche Schiene.
1,32/
5,8o
42,0
22,7
100,0
12
0,284
0,587
o,339
0,013
0,075
5,52
44,5
22,9
99,7
1.26 1 wenig Brüche,
\ häufig gespalten.
1,32 /gleiche Schiene
5,56
46,0
23,7
101,6
«3
orfH
0,557
0,033
0,093
0,131
5,84
35,9
21,1
94,3
1,23 \ abgelaufen.
1,04 /gleiche Schiene.
5,9o
32,4
17,7
91,4
14
0,210
0,675
0,612
0,098
o,o82J|5,9i
49,2
24,0
108,3
1,42 1 Querbruch.
1,28 /gleiche Schiene.
6,09
46,8
21,0
107,7
*5
0,113
0,869
o,754
0,l62
0,102-
6,86
42,3
19,1
110,9
1,31 1 Querbruch.
1,22 /gleiche Schiene.
6,73
46,4
18,2
"3,7
16
0,190
0,583
0,234
0,085
0,077
5,76
45, 2
23i 6
102,8
1,36
Querbruch.
6,00
41,3
23,8
101,3
|i,43
gleiche Schiene.
17
0,184
0,902
0,973
0,096
0,070
7,07
25,9
16,9
96,6
M9
Querbruch.
18
0,231
0,852
o,533
0,091
0,053
7,22
32,4
18,8
104,6
1,36
Querbruch.
19
0,244
0,554
0,268
0,089
0,052
6,lO
7,5
6,0
68,5
o,37
gutes Verhalten.
6,32
21,6
16,0
84,8
I,OI /gleiche Schiene.
20
,398
0,786
o,393
0,168
0,028
8,04
7,65
7,8o
27,1
36,6
16,7
17,7
107,5
114,6
1,34 j Querbruch.
— Vgleichc Schiene.
1,38 |aehr brüchig.
21
0,169
0,359
0,693
0,08l
0,088
7,07
18,3
15,2
89,0
x ,°7 iQuerbruch.
1,33 /gleiche Schiene.
7,19
36,6
18,5
108,5
22
0,123
0,464
0,619
0,088
0,145
6,33
39,2
19,3
102,5
1,22 ^abgelaufen.
I
6,30
3i,2
16,9
94,2
1,06
[gleiche Schiene.
Digitized by VjOOQIC
46
Methoden und Hülfsmittel.
Aus vorstehender Zusammenstellung erhellt, dass Schienen
mit gutem oder doch befriedigendem Verhalten im Betriebe,
mit oft widersprechendem Verhalten bei Zerreissungsproben
aus relativ reinem Manganstahl erzeugt sind. Der Silicium-
gehalt steigt ausnahmsweise auf 0.2 °/o, bleibt jedoch in der
Regel unter o, 1 °/°- Der Phosphor- und Schwefelgehalt liegen
gebührend unter 0,1 °/o. Im Gegensatz hiezu stehen die brü-
chigen, zum Spalten geneigten Flussstahlschienen; sie zeigen
bei wechselndem Mangan und meist niedrigem Kohlenstoff-
gehalt durchwegs grössere Mengen Silicium, wobei der Phos-
phor nicht selten über 0,1 °/o steigt. Hier haben wir es
offenbar mit dem s. g. Siliciumstahl zu thun.
Die Manganstahl-Schienen 1 bis 6 unserer Zusammen-
stellung rühren aus deutschen Stahlwerken her; Sorte 1 und
2 liegt seit 1874, 3 und 4 sowie 5 und 6 seit 1882 auf einer
Gebirgsbahn mit sehr lebhaftem Verkehr. Bei Auswahl der
Prüfungsobjecte waren die Bahningenieure beauftragt, Schienen,
die besonders gut erhalten und solche, die besonders abge-
nützt erschienen, dem Geleise zu entnehmen und sind die
ersten mit ungeraden, die letztern mit geraden Nummern be-
zeichnet worden.
Völlig übereinstimmende Erfahrungen liegen aus Finn-
land vor. Anlässlich einer im Jahre 1879 und 1880 erfolgten
Uebernahme von Flussstahlschienen der finnländischen Staats-
bahn, war der Verfasser beauftragt, die Zerreissungsproben
auszuführen. Das Material, theils Hämatit-, theils Thomas-
Gilchrist-Stahl ist, wie ein Blick auf die folgende Zusammen-
stellung lehrt, ein hochgekohlter Manganstahl von
Digitized by VjOOQIC
Werth der Zerreissungsprobe etc.
47
ausgezeichneter Qualität. Die nach unseren Begriffen sehr
strengen, im Werke ausgeführten Schlagproben bestätigen die
Qualitätsergebnisse unserer Versuche insoferne, als unter dem
Schlagwerke trotz Wendung der Schienen, Brüche nicht er-
zielt wurden.
Die ganze Lieferung im Betrag von 38 000 Stück ist
verlegt und seit ca. 3 */2 Jahren im Dienstzustande. Unge-
achtet der nordischen Kälte ist bis zur Stunde eine einzige
dieser Schienen gebrochen und konnte ein eigentlicher Ver-
schleiss durch Abnützung, offenbar in Folge des relativ geringen
Verkehrs, derzeit noch nicht constatirt werden.
Wie ausserordentlich zähe und fest der reine Manganstahl
ist, beweisen die Proben, die anlässlich einer Uebernahme
von 8200 / leichter d. h. 22,4 km schwerer Schienen der
finnländischen Staatsbahn, kürzlich ausgeführt wurden. Herr
Ing. Frosterus schreibt uns hierüber:
„Die vorgeschriebene Schlagprobe war ein Schlag von
1 / aus 3 tn Höhe bei 1 m freier Auflagerweite. Ich begnügte
mich niemals mit einem Schlage, sondern kehrte die Schiene
immer um und gab einen zweiten Schlag auf den dünnen
Fuss, wiederholte die Procedur sogar mehrmals. Ich führte
im Ganzen 456 solcher Proben aus, d. h. 1 % der Lieferung.
Dabei brach keine einzige dieser Schienen." Die gleich-
zeitig vorgenommenen chemischen Analysen und Zerreissungs-
proben ergaben dabei folgende Resultate (Auszug):
ABi
■»
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5
Q.d
m
I
0,390
0,800
0,028
0,035
0,060
7,30
42,2
20,0
115,2
1,46
2
13,2
Keia Bruch.
2
0,300
0,910
0,040
0,060
0,080
6,06
40,2
23,0
100,8
»,39
4
11,1
«
3
0,320
0,850
0,050
0,050
0,060
5,81
44,2
23,0
102,3
1,34
2
13,5
n
4
o,34o
0,890
0,060
0,050
0,070
5,47
44,2
23,0
98,9
1,26
2
15,0
n
5
0,300
—
0,020
0,050
0,070
6,04
46,2
25,0
106,6
i,5i
4
11,6
n
6
0,300
0,760
0,030
0,050
0,070
6,74
5o,o
25,0
117,4
1,72
3
9,1
n
7
0,320
0,760
0,050
0,050
0,070
6,00
46,2
25,0
106,2
1,50
2
14,2
n
8
6,04
46,2
24,5!
106,6
1,23!
4
9,5
1»
Diese aussergewöhnlich hohen Qualitätszahlen sind erklär-
lich, wenn man vernimmt, dass aus jedem Gussblocke 8 Stück
8 m Schienen gewalzt wurden !
Digitized by VjOOQIC
48
Methoden und Hülfsmittel.
Auch hinsichtlich des Verhaltens der Siliciumstahl-
schienen liegen aus Finnland unseren Erfahrungen analoge
Beobachtungen vor. Stahlschienen mit einem Gehalt an:
Kohlenstoff von 0,106 bis 0,144%; Mangan von 0.592
bis 0,828 °/o, Silicium von 0,423 bis 0.435 °/o haben keine
günstigen Resultate ergeben. „Wir haben, schreibt unser
Gewährsmann, eine nicht unbedeutende Menge von Brüchen,
wobei die Schienen geneigt sind zum Spalten."
Auf einer andern finnländischen Bahn sind vom 18. Januar
bis 18. Juni d. J. bei sehr mildem Winter 56 Schienenbrüche
vorgekommen. Herr Ingenieur Frosterus hatte 1 6 Stück dieser
Schienen näher geprüft und findet neben sehr bedenklichem
Verhalten unter dem Schlagwerke die folgenden, ebenfalls im
Auszuge hier mitgetheilten Resultate:
*
«
C
V
1
c
23
a
ja
CO
u
fr
O
J=
B
3
3
V
***
e
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U
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v 6
3S
31«
Bemerkungen
X
0,380
0,100
0*390
0,100
—
6,47
43,8
20,5
108,5
1,32
Bruch biiin 2. Schlag.
2
—
—
0,230
0,118
—
6,16
40,0
20,5
101,6
1,26
,, „ 1. „
3
—
0,100
0,235
0,083
—
6,16
47,5
21,0
109,1
1,29
.. ., 1. » in 3 St.
4
0,360
—
0,290
0,139
—
6,16
47,5
21,5
109,1
1,32
» ii '• 11 11
5
0,34«>
0,150
0,475
0,138
—
7,13
28,0
18,0
99,3
1,28
11 11 *• „
6
—
0,2 50
0,290
0,143
0,250
6,80
40,0
18,5
108,0
1,26
11 11 *• 11
7
—
0,200
0,365
0,143
0,20
7,46
40,0
20,0
114,6
1,49
„b. I.Schi, in mibrtrt St.
8
—
0,150
0,480
0,140
0,20
6,47
36,0
20,0
100,7
1,29
„ „ 3 Stockt.
Abstrahirt man vom Einflüsse des Phosphors auf die
Brüchigkeit des Materials, so lassen sich im übrigen all' die
interessanten Erscheinungen und Widersprüche aus den Struc-
turverhältnissen, welche die Gussblöcke, sei es durch fremde
Beimengungen, sei es durch Temperaturverhältnisse des Metall-
bades beim Abguss oder während der weitern Verarbeitung
annehmen können, in natürlichster Weise erklären.
Bekanntlich ist das weichste und reinste Flusseisen das
relativ blasenreichste; das kohlenstoffarme , reine Metall ver-
hält sich unruhig beim Abgüsse und liefert in Folge seines
Gehaltes an Gasen und Oxyden stark poröse, oft löchrige
Gussblöcke. Zur Entfernung der Gase und Reduction der
Oxyde stehen dem Ilüttenmanne mechanische und chemische
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Werth der Zerreissungsproben. 49
Hülfsmittel zur Verfügung. Zu letztem, die wohl die ge-
bräuchlichsten sind, gehören der Kohlenstoff, das Mangan
und das Silicium. Jedes dieser Mittel vermag in der That
das von Haus aus blasige Flussmetall zu dichten. Hält man
fest, dass der reinste gleichzeitig der beste und zuverlässigste
Constructionsstahl ist, so folgt naturgemäss, dass bei Verhüttung
entsprechend reiner Rohmaterialien es als Ideal der Bessemerei
bleiben wird, die Charge abzubrechen, sobald der gewünschte
Kohlungsgrad erreicht ist, dem Metallbade blos jene Minima
an fremden Stoffen beizugeben, die zur weitern Verarbeitung
nöthig sind und die allfällig noch vorhandenen Blasen durch
ein möglichst kräftiges Durcharbeiten des Materials unschädlich
zu machen. Aus practischen Gründen pflegt man jedoch bis
zur Grenze der Entkohlung, bei basischer Zustellung behufs
Entphosphorung des Metalles noch weiter zu blasen, das
Metallbad durch Zuschläge auf den gewünschten Grad zurück-
zukohlen und gleichzeitig zu dichten. Dabei kann als feststehend
angenommen werden, dass im Allgemeinen das Mangan als
solches oder in Verbindung mit dem Kohlenstoffe der
Zuschläge (Spiegeleisen, Ferromangan) die Blasen des erstar-
renden Ingots nach Innen treibt, das Metall also von Aussen
nach Innen dichtet, während das Silicium geradezu entgegen-
gesetzt wirkt Nach Beobachtungen des Herrn Ing. Sattmann
(Eisen und Stahl 1884, Nr. 5, S. 266) scheint auch die Temperatur
des Stahlbades beim Abgüsse ähnlich zu wirken. Während
beim heiss gegossenen Stahl die Bläschen sich in Nähe der
Ingotoberfläche gruppiren, gibt der richtig temperirte Stahl
Blöcke mit dichtem Kern und einem 3 und mehr cm dichten
äussern Ring.
Beiliegende Tafel soll im Bilde die beschriebenen Structur-
verhältnisse der chemisch gedichteten Gussstahlblöcke veran-
schaulichen. Fig. 1 stellt die Bruchfläche eines Gussblockes
dar, dessen äusserer Blasenkranz in Folge geringen Silicium-
zusatzes eine wespennestartige Structur angenommen hat ohne
im übrigen die Structurverhältnisse des Gussblockes ohne Zu-
satz der nämlichen Charge wesentlich zu verändern. Der Guss-
block zeigt zahlreiche, über die ganze Querschnittfläche zer-
streut situirte Blasen, in der Mitte einen ausgesprochenen Lunker.
Der Kohlenstoff des Blockes beträgt ca. 0,14%; der
aus dem Zusatz berechnete Siliciumgehalt 0,057%.
Fig. 3 stellt die Bruchfläche eines Ingots mit ca. 0,32%
Kohlenstoff (Schienenstahl) und 0,2% berechneten Silicium-
gehalt dar. Man sieht, der Gussblock ist fast dicht ; die Blascn-
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50 Methoden und HQlfsmittel.
zone, reducirt auf zahlreiche kleine Poren, umrahmt den In-
got und sitzt hart am Umfang der Bruchfläche. Zwischen der
Chargenzusammensetzung der Gussblöcke Fig. 1 und 3 liegt
jene des in Fig. 2 abgebildeten Gussblockes. Der Kern des-
selben ist vollkommen dicht und erscheint dieser dichte Kern
umgeben von bienenzellenartig langgestreckten Blasenräumen,
von welchen nur einzelne an die Oberfläche des Ingots reichen.
Fig. 4 gibt die Bruchfläche eines mit Silicium vollkommen
gedichteten Ingots. Der berechnete Silicium- und Mangange-
halt beträgt 0,7 °/o respective 0,76 °/o. Eine Analyse des Mate-
rials ergab:
C == 0,34 °/o; Si = 0432 °/o; Mn = 0,688 °/o. Die Diffe-
renz an Si und Mn wurde offenbar zur Reduction der Oxyde
verbraucht und ging in Schlacke.
In Fig. 5 und 6 stellen wir Brüche von Manganstahl-
blöcken dar. In beiden Fällen sieht man den Blasenkranz
parallel den Coquillenwandflächen nach Innen gerückt. Der
Kern ist nicht vollkommen dicht, während der 6 — 7 cm starke
Ring vollkommen blasenfrei erscheint. Der aus dem Zuschlag
berechnete Gehalt
an Si und Mn beträgt:
bei Fig. 5 : 0,035 °/o, 0,870%.
„ B 6: 0,040 „ 0,710 „
Ein durch Mn vollkommen gedichteter Stahlblock war
in Photographie nicht erhältlich. Die demselben entnommenen
Späne ergaben einen
St-, Mw-Gehalt von
0,016 °/o, 0,827 °/o.
Aus Vorstehendem erhellt, dass sowohl durch Si- als Mtt-
Zusätze dichte Stahlblöcke erzielt werden können. Da jedoch
die Menge der Oxyde als auch die Reaction der Zuschläge
keineswegs bei jeder Charge die nämliche ist und man ohne
die Ingots zu kratzen und zu brechen mit Sicherheit nicht er-
kennen kann, ob man es mit einer partiellen oder vollkommenen
Silicium- oder Manganwirkung zu thun hat, so bleibt die Ge-
fahr, blasigen Stahl in die Schiene zu bekommen, in keinem
Falle gänzlich ausgeschlossen. Während aber Silicium-Zuschläge
die Blasen an die Umfassungsflächen der Stahlblöcke treiben,
daher unganze Laufflächen und was hinsichtlich der Bruch-
gefahr der Schiene noch belangreicher ist, in den meist bean-
spruchten Fasern einen unganzen Fuss geben können, tritt die
Blasenzone beim Manganstahl nach der Ingomitte und kann
dort wohl noch auf das Resultat der Zerre issungsprobe, nie-
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Werth der Zerreissungsproben. 51
mals aber auf den Werth und die Haltbarkeit des fertigen
Productes Einfluss üben. Bringt man schliesslich das Mass
der Durcharbeitung des Stahlblocks zur Schiene und die Lage
der gestreckten Silicium-Blasen in Anschlag, und berücksichtigt,
dass derzeit die Probestäbe zu Zerreissungsversuchen aus der
Mitte der Kopffläche herausgearbeitet werden, so muss jeder-
mann einleuchten, wesshalb brüchige, oder im Betriebe ge-
brochene Schienen in der Regel brillante Zerreissungsproben
liefern !
Es würde zu weit führen auch auf das Verhalten des
Mangan- und Siliciumstahrs im Feuer und unter der Walze
hier näher einzutreten. Unerwähnt darf jedoch nicht bleiben,
dass der Siliciumstahl die hohe Temperatur des Manganstahl's
nicht verträgt, somit alle Nachtheile in sich birgt, die der
relativ kalten Walzerei eigenthümlich sind. Der Siliciumstahl
bedingt grosse Gewandtheit und Aufmerksamkeit der Feuer-
haltung im Rollofen wie im Schweissofen. Warme Silicium-
stahlblöcke werden schon beim Vorblocken gerne Kanten- und
und Flächenrissig und können die feinen, verwalzten, an der
Schienenoberfläche kaum wahrnehmbaren Haarrisse mit zur
Brüchigkeit der Silicium-Schiene beitragen.
All' dies sind bekannte, dem Hüttenmanne geläufige That-
sachen. Sie sprechen offenkundig gegen jedes einseitige Dec-
retiren von Lieferungsbedingungen und warnen vor übertriebener
Steigerung der Qualitätsvorschriften (nicht zu verwechseln mit
den Qualitätsvorschriften für fertige Waare), die den Fabri-
canten zwingen, zum Nachtheile der öffentlichen Sicherheit,
zu künstlichen Hülfsmitteln Zuflucht zu nehmen, um seine Er-
zeugnisse der Gefahr der Zurückweisung zu entreissen. Wir
haben alle Ursache, den Versicherungen einzelner, objeetiv
denkender Hüttenmänner Glauben zu schenken., dass die Werke
°ft gegen ihr eigenstes Interesse, je nach dem Standpunkte
der Bahnverwaltung und des Uebernahmsbeamten bald auf
gute Schienen, bald lediglich auf gute Zerreissungsproben
zu arbeiten bemüssigt sind.
Aus vorstehender Darlegung erhellt zur Genüge, dass die
anlässlich der Discussion der Resultate unserer Festigkeitsproben,
der Methode und den Qualitätsansätzen gemachten Vorwürfe
vollständig unbegründet sind. Im Gegentheil müsste jede
Methode der Qualitätsbestimmung als herzlich schlecht be-
zeichnet werden, die Verhältnisse, wie die vorliegenden, nicht
mit der nöthigen Zuverlässigkeit zur Geltung brächte. Nicht
die Methode, wohl aber die Art ihrer Benutzung und die
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52 Methoden und HOlfsmittel.
Urtheilsfällung sind falsch. Man hüte sich vor jedem einsei-
tigen Vorgehen und prüfe die Schiene, der oft hunderte von
Menschenleben anvertraut sind, so einlässlich und weitgehend
als überhaupt möglich. Die Zeireissungsprobe bleibt zur Fest-
stellung der Materialqualität unerlässlich ; weil sie jedoch das
fertige Product nicht mit der nöthigen Sicherheit zu kenn-
zeichnen vermag, wird der wohl organisirten Schlagprobe im
Sinne unseres Gutachtens an die Generalversammlung des
Schweiz. Ingenieur- und Architecten- Vereins vom Jahre 1883
bis auf Weiteres eine massgebende Bedeutung beizumessen sein.
Es ist selbstverständlich, dass Schienen einer Charge, die in
jeder Hinsicht tadelloses Verhalten zeigen, unbeanstandet zu
übernehmen sind. Die Uebernahme hätte aber auch dann
Platz zu greifen, wenn die Schienen, wie dies bei Manganstahl
vorkommen kann, neben wechselnd guten Zerreissproben, durch-
wegs günstige Schlagproben ergeben. Die Zerreissprobe allein
kann derzeit kein sicheres Kriterium für den Werth der
Schiene beanspruchen. Vollends werthlos. den Producenten
unberechtigter Weise schädigend, ist die neuerdings aufgetauchte
Mikrobensucherei in den Bruchstücken von Zerreissungsproben.
An Stelle dieses zweifelhaften Verfahrens zur Aufklärung der
Widersprüche der Zerreissproben scheint es viel rathsamer,
sachlich ungleich correcter die Schiene selbst hinsichtlich ihres
Verhaltens gegen lebendige Kräfte, insbesondere Schlag- und
Stosswirkungen gründlich zu untersuchen.
Auch die Art der Entnahme von Probestäben zu Zerreis-
sungsversuchen, die bekanntlich ganz willkürlich aus der Mitte
des Schienenkopfes erfolgt, bedarf im Interesse der richtigen
Beurtheilung der obwaltenden Verhältnisse, einer gründlichen
Reform. Durch die Zerreissprobe sollte doch mindestens con-
statirt werden, ob der der Abnützung unterworfene Theil der
Kopffläche und die meist beanspruchten Fasern des Schienen-
fusses gesundes Material von vorgeschriebener Qualität ent-
halten. Es empfiehlt sich daher, vom jetzigen Usus abzu-
weichen und aus jeder zur Probe bestimmten Schiene Flach-
stäbe mit 2,5 bis 3.5 cm 2 Querschnittsfläche, aus der unmittel-
baren Nähe der Lauffläche und der äussersten Fasern des Fusses
herauszuarbeiten und an diesem die Qualitätsprobe auszuführen.
Damit umgeht man die eventuell vorhandene Zone der Mangan-
blasen, tritt dafür in jene der gefährlichen Silicium- resp. heissen
Stahl-Blasen und gewinnt den Vortheil. ein zuverlässiges Mate-
rial zur Beurtheilung des Zusammenhangs zwischen der Mate-
rialqualität und den Effecten der Schlagv ersuche , zwischen
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Werth der Zerreissungsproben. 53
Materialqualität und dem Verschleiss der Schiene durch Ab-
nutzung, Quetschungen etc. etc. zu erhalten.
Bei Abfassung von Pflichtheften für Lieferung von Eisen-
bahn materialien sollte all' diesen Beobachtungen gebührend
Rechnung getragen werden. Insbesondere wäre anzurathen,
die schädliche Beimengung, an Silicium, Phosphor und Schwefel,
durch Feststellung einer zulässigen obeni Grenze, wofür etwa
0,1% anzusetzen wäre, einzudämmen; die Nachweisleistung
des Einhaltens dieser Grenze müssen wir aus Gründen, die jeder
Schmied kennt, der Qualitätsprobe gleichwerthig bezeichnen.
Hinsichtlich der Härtungs- und Dichtungsmittel, also bezüglich
des für Schienen wünschbaren Procentzusatzes an Kohlenstoff
und Mangan enthalten wir uns, angesichts der widersprechenden
Erfahrungen, die über die Abnützung weicher und harter
Schienen vorliegen, derzeit jeder Kundgebung.
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54 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
I. Abtheilung.
Eisen und Stahl.
Einheitliche Nomenclatur
des technisch verwertbaren kohlenstoffhaltigen Eisens.
Die durchgreifenden Veränderungen, die die Fabrication
specieller Sorten des kohlenstoffhaltigen Eisens durch Erfindung
des Bessemer- und Thomas-Gilchist-Processes, sowie durch Ein-
führung des Siemens-Martin- Verfahrens erlitt, machten eine neue,
die Art der Herstellung und die Beschaffenheit des Products
kennzeichnende Nomenclatur nöthig. Sie ist gelegentlich der
Ausstellung zu Philadelphia durch das internationale Comite.
bestehend aus den Herren
Holley & Egleston, Vertreter Amerikas,
L. Bell, „ Englands,
Prof. Grüner, „ Frankreichs,
Beckermann, „ . Schwedens,
Prof. P. v. Tunner, „ Oesterreichs,
Bgr. Dr. Wedding, „ Deutschlands
entworfen und seither in den meisten Eisen producirenden und
consumiren den Ländern adoptirt worden; es bleibt zu wünschen,
dass auch in der Schweiz die gleiche Nomenclatur allgemein
benützt werde.
Die Grundlage der neuen Nomenclatur bildet die Ueber-
einkunft, dass
1. alle schmiedbaren Verbindungen des Eisens mit den ge-
wöhnlichen Bestandtheilen, welche aus erweichten Massen
oder Packeten oder in irgend einer Form und Gestalt
ausserhalb des flüssigen Zustandes dargestellt worden sind,
sich nicht merklich härten und tengern lassen,
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Einheitliche Nomenclatur. 55
und die gewöhnlich dem ähnlich sind, was bisher als
Schmiedeisen bezeichnet worden ist, sollen in Zukunft
Schweisseisen (Weld iron, fer soude) genannt werden;
2. Verbindungen der soeben bezeichneten Art, welche aus
irgend einer Ursache gehärtet und getengert werden können,
welche sonach ähnlich dem sind, was bisher Puddelstahl
genannt wird, sollen in Zukunft als Schweissstabl (Weld steel,
acier soudd) bezeichnet werden;
3. alle Verbindungen des Eisens mit den gewöhnlichen Be-
standteilen, welche in flüssigem Zustande in schmiedbare
Massen gegossen worden sind und die .nicht merklich
gehärtet werden können, sollen in Zukunft mit dem Namen
Flusseisen (Ingot iron, fer fondu) belegt werden;
4. alle Verbindungen der zuletzt bezeichneten Art, welche sich
aus irgend einem Grunde härten lassen, sollen fortan
als Flussstabl (Ingot steel, acier fondu) bezeichnet werden.
Nach Annahme der vorstehenden Bezeichnungen ordnen sich
die gebräuchlichen Eisenarten nach ihrer Herstellungsweise wie
folgt:
a) Roheisen, unmittelbar aus dem Hochofen hergestelltes
Eisen.
h) Gusseisen, umgeschmolzenes Roheisen.
c) Schweisseisen umfasst: Renneisen, Herdfrischeisen, Puddel-
eisen, geschweisstes Packeteisen; überhaupt Schmied-
eisen und Walzeisen.
d) Schweissstahl umfasst : Rennstahl, Herd frischstahl, Puddel-
stahl, Cementstahl, Gärbstahl.
e) Flusseisen umfasst: Bessemer- und Thomas-Gilchist-
Eisen, Siemens-Martin-Eisen.
f) Flussstahl umfasst: Bessemer- und Thomas-Gilchist-
Stahl, Siemens-Martin-Stahl, Tiegelgussstahl.
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56 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
Classification des kohlenstoffhaltigen Eisens.
Im Anschluss an die vorstehende Nomenclatur lassen wir
den Entwurf einer, nach der Verwendungsart und der phy-
sikalischen Beschaffenheit des kohlenstoffhaltigen Eisens ge-
ordneten Classification folgen.
Bei Abfassung vorliegenden Entwurfs war der leitende
Gedanke das Bestreben, eine systematische Gruppirung der
unterschiedlichen, im Handel befindlichen Eisensorten zu liefern
und anschliessend hieran den vielfachen von Seiten unserer
Technikerschaft gestellten Begehren nach brauchbaren Qualitäts-
ansätzen für Submissionszwecke, zu entsprechen.
Das Material in inniger Beziehung mit seiner heutigen
Verwendung zu ordnen schien um so rathsamer, als einerseits
innerhalb dem Rahmen einer Classification nach Qualitäts-
Classen speciellen Anforderungen nicht entsprochen werden
konnte, anderseits die Nachtheile und laut gewordenen Bedenken
hinsichtlich des Einflusses einer starren Classification nach
Qualitäten auf die Entwickelung der Eisenindustrie und des
Baugewerbes dahin fallen.
Wir empfehlen, das technisch verwerthbare Eisen in drei
Hauptgruppen zu bringen, nämlich:
I. Oonstruotionsmateilalien.
Gruppe I umfasse die im Maschinen-, Brücken- und Hoch-
bau verwendeten Eisensorten, die. Materialien der Dampfkessel,
Leitungsröhren, Drahtseile etc. etc., also alle Eisen- und Stahl-
sorten solcher Constructionen, welche wiederholten mehr oder
weniger dynamischen Belastungen ausgesetzt, neben Festigkeit
ein besonderes Maass von Zähigkeit fordern.
ZI. Eisenbahnmaterlallen.
Hieher gehören vom Eisenbahn-Oberbau die Schienen,
Schwellen, Schienenbefestigungsmittel; vom Rollmaterial die
Wagenachsen, Radbandagen etc. Gruppe n umfasst Mate-
rialien, welche durch ihre specielle Verwendungsart gleich-
falls neben Festigkeit ein zweckdienliches Maass von Zähigkeit
fordern, um einerseits die Bruchgefahr, anderseits die Abnützung
auf ein Minimum zu reduciren.
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Classification. 57
Zu. Bpeoielle Handelimaterlallen.
In diese Gruppe gehören alle unter I und II nicht auf-
geführten Eisensorten; sie dienen entweder speciellen Zwecken,
wie Fasseisen, Dach-, Verkleidungs-, Reservoirbleche, Messer-,
Sensen-, Werkzeugstahl, oder sie werden aus Gründen leichter
Formgebung, Widerstandsfähigkeit gegen Einflüsse der Atmo-
sphärilien u. d. m. zu decorativen, baulichen und gewerblichen
Zwecken, also zu Geländern, Treppen, Einfriedungen, Schlosser-
waaren, .Möbeln verwendet.
Handelsmaterialien dieser Art fallen hier ausser Betracht
und werden nicht weiter angeführt.
Die Eintheilung vorstehender Gruppen erfolgt im Sinne
der einheitlichen Nomenclatur nach 3, durch die Art ihrer
Erzeugung und die physikalischen Eigenschaften der Eisen-
sorten characterisirten Richtungen, nämlich nach:
1. Gusseisen,
2. Flusseisen,
ß. Schweisseisen.
Dabei berücksichtigen wir vorwiegend das Gusseisen, den
Fluss-Stahl und das Schweiss-Schmiedeisen , da einerseits der
Schweiss-Stahl, zur Massenproduction weniger geeignet, durch
den Fluss-Stahl allmälig vom Eisenmarkte verdrängt wurde,
anderseits das Fluss-Schmiedeisen aus Gründen der relativ
kostspieligen Herstellung und seiner noch zweifelhaften
Schweissbarkeit sich der Zeit keiner ausgedehnten Anwendung
erfreut. Indessen sei bemerkt, dass schweissbare und nicht
härtbare Fluss-Schmiedeisensorten hinsichtlich Festigkeit und
Zähigkeit die besten Schweisseisenmarken übertreffen.
Zusammenfassend würde sich also die Classification wie
folgt gestalten:
I. Gruppe. Oonstruotionsmaterlalien.
1. Gusseisen.
a) Bau- und Maschinenguss.
b) Hartguss.
2. Flusseisen.
a) Fluss-Stabeisen.
b) Flusseisenblech.
c) Flusseisendraht.
Digitized by VjOOQI.6
58 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
ß. Scbweisseisen.
a) Stab- und Rundeisen.
b) Flach- und Fat^oneisen.
c) Eisenblech.
d) Eisen draht.
ZI. Gruppe. EUenbahnmaterlallen.
i. Guss eisen.
Identisch mit I, 1.
2. Flusseisen.
a) Schienen.
b) Schwellen.
c) Wagenachsen.
d) Radbandagen.
e) Laschen und Unterlagsplatten.
f) Bleche.
ß. Scbweisseisen.
a) Schwellen.
b) Schienenbefestigungsmittel.
Unter zu Grundelegung der einheitlichen Nomenclatur und
Gruppirung des kohlenstoffhaltigen Eisen gestalten sich nun
die Qualitätsansätze wie folgt:
A. Bohweisseisen,
mit vier Qualitätsclassen.
I. Qualität.
Qualitätscoefficient c = 0,70 tn cm
IL Qualität.
Qualitätscoefficient c = 0,4s tn cm
m. Qualität.
Qualitätscoefficient c = 0,30 tn cm
IV. Qualität.
Qualitätscoefficient c = 0,18 tn cm
B. Flusseisen,
vorläufig mit einer Qualitätsciasse für das Fluss-Schmiedeisen
und den Flussstahl.
Qualitätscoefficient c = 0,90 tn cm
Digitized by VjOOQIC
Classification. 59
Hinsichtlich der Qualitätsansätze für das Schweisseisen ist
nichts Bemerkenswerthes anzuführen. Die Bildung der Qualitäts-
classen nach Anzahl und Höhe der eingrenzenden Qualitäts-
coefficienten ist billigen Forderungen angepasst und entspricht
im grossen Ganzen dem Stande des Eisenhüttenwesens unserer
Tage. Im Vergleich mit den Ansätzen der deutschen Hütten-
leute werden einige Abweichungen zu Gunsten der consumirenden
Kreise wahrgenommen werden, was indessen um so weniger
befremden kann, als die fraglichen Ansätze das specifische
Interesse der genannten Hüttenleute auszudrücken bestimmt sind.
Indessen sind die Abweichungen nicht erheblich.
Anders verhält sich die Sache mit dem Flusseisen. Leider
hat der disponible Raum der beigelegten Tafel nicht gestattet,
eine Uebersicht über die Lage der weichen Flusseisensorten
(Flussschmiedeisenbleche, Stabeisensorten etc.) zu geben und
sehen wir uns daher veranlasst, erläuternd beizufügen, dass
dieselben vermöge ihrer grössern Zähigkeit und geringern Festig-
keit das Gros der auf der Tafel 1 angegebenen Punkte natur-
gemäss nach Links oben ergänzen und ausnahmslos über die
in die Tafel eingetragene Grenze der Qualitätsciasse (c =
0,90 tn cm) fallen.
Während nun graphische Darstellungen der gleichen Ver-
suche nach Bruchmodul und Contraction keine Gesetzmässigkeit
an's Licht förderten, erscheint hier durch die Art und die
Richtung der Gruppirung der Versuchsresultate das Princip
unserer Classification in grossen Zügen bestätigt. Ein Stück
einer Hyperbel für die Constante c = 0,90 tn cm unterspannt
ungezwungen mit nicht unbedeutendem Spielräume das Gros
dieser Versuchsresultate und darf die angewandte Constante
um so eher zum Qualitätscoefficienten vorgeschlagen werden,
als die meisten auf beiliegendem Blatte ver-
zeichneten Resultate Dehnungen bezüglich Ver-
suchsstäbe von 24 bis 2 5 cm ursprünglicher Länge
enthalten, während unser Normalversuchs stab
nach Vorschlag der deutschen Hüttenleute 20 cm zwischen den
Körnern misst.
Im Vergleiche zu den Vorschlägen der deutschen Hütten-
lehre erscheint dieser Qualitätscoefficient etwas zu hoch ge-
griffen. Trägt man jedoch die minimalen Dehnungsansätze der
genannten Hüttentechniker in das gleiche Blatt und bemerkt,
dass durch diese Ansätze der Consument thatsächlich nahezu
alles zu übernehmen verpflichtet wird, was überhaupt erzeugt
Digitized by VjOOQIC
60 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
wird, so wird man unsere Abweichungen zum , mindesten be-
rechtigt finden.
In den Rahmen vorstehender Classification reihen sich
nun unsere modernen Constructions- und Eisenbahnmaterialien
in natürlichster Weise schon desshalb ein, weil speciellen
Anforderungen und Bedürfnissen durch Festsetzung der Festig-
keitsverhältnisse jeder Spielraum offen gelassen ist.
L Gruppe. Constructionsmaterialien.
z. Gusseisen.
Für Gusseisen liegen zur Zeit genügende Erfahrungen nicht
vor, um Qualitätsansätze zu machen.
2. Flusseisen.
Zu Constructionszwecken sollte nur solches Flusseisen
verwendet werden, dessen Kohlenstoffgehalt unter o,i5°/o,
dessen Phosphor-, Silicium- und Schwefelgehalt unter je o,i°/o
liegt.
a) Stabeisen.
Für Flussstab- und Rundeisen liegen hier keine genügenden
Erfahrungen vor.
b) Kesselbleche.
Die gelieferten Bleche müssen vollkommen rein und
fehlerfrei gewalzt, also frei von Anrissen, Defecten, eingewalzten
Schiefer, Blasen, Chamotte etc. sein und sich im kalten Zu-
stande falten, auf dunkle Kirschrothglut erhitzt, hierauf in
Wasser von 25 Celsius abgeschreckt, um einen Dorn gleich der
1 Vafachen Blechstärke um 180 biegen lassen, ohne zu brechen.
Die Bleche müssen die vorgeschriebenen Maasse bis auf 1 cm
Toleranz nach Breite und Länge und höchstens 5°/o in der
Dicke aufweisen.
Gewichtsdifferenzen bis auf + 3% dürfen beim Verwiegen
grösserer Partien nicht beanstandet werden.
Zur Probe auf Zugfestigkeit werden nach Anleitung von
Fig. 6 und 7 Versuchsstäbe von 3,0 bis 3,5 cm 2 Querschnitt
und 20 cm Länge zwischen den Körnern kalt herausgearbeitet.
Für jede Probe sind mindestens zwei Versuchsstücke in
der Längsrichtung und gleich viel Stäbe quer dazu herzurichten.
Für die Längsrichtung hat das Material
einen min. Qualitätscoefficienten von c = 0,90 tcm,
eine Zugfestigkeit von 3,6 bis 4,6 tn pro cm auszuweisen.
Digitized by VjOOQI.6
Qualitätsansätze für Submissionen. 61
Für die Querrichtung ist, bei gleicher Festigkeit, der
Qualitätscoefficient zu: c' = 0,80 in cm anzunehmen. Hinsicht-
lich der Entnahme und Zurichtung der Probestücke, vergl.
No. 3, Alinea C.
c) Flusseisendraht.
Für Flusseisendraht liegen zur Zeit genügende Erfahrungen
für Qualitätsansätze nicht vor.
3. Schweisseisen.
a) Stab- und Rundeisen.
1. Nietmaterial, Prima Schraubeneisen.
Nietmaterial bis 3,0 cm Dicke muss sich kalt um einen
Dorn mit einem Durchmesser gleich der Rundeisenstärke zu
einer Schleife biegen, und sollen Stücke von einer Länge gleich
dem doppelten Durchmesser auf ein Drittel dieser Länge sich
stauchen lassen, ohne Risse zu zeigen.
Für Nietmaterial und Prima-Schraubeneisen ist der
min. Qualitätscoefficient c = 0,70 in cm
und eine min. Zugfestigkeit von ß = 3,8 / pro cm 9
maassgebend. Von jeder zu prüfenden Stange sind mindestens
2 Probestücke kalt herauszuarbeiten.
2. Gewöhnliches Schrauben-, Stab-, Mutter- und
Nageleisen, Rundeisen für Maschinen-, Brücken-
und Dachstuhlbestandtheile.
Stabeisen von 3,0 bis 5,0 cm Breite auf 2,0 cm Dicke oder
Rundeisen bis 3,0 cm Dicke sollen sich zu einer Schleife, mit
einem lichten Durchmesser gleich der doppelten Dicke des
Eisens biegen lassen.
Von jeder zu untersuchenden Stange sind mindestens 2
Probe-Stücke kalt herauszuarbeiten,
min. Qualitätscoefficient des Materials c = 0,45 in cm
min. Zugfestigkeit /9 = 3,5 / pro cm 2
Für Prima Stabeisen über 2,0 cm Dicke, sowie für Rund-
eisen über 3 cm Durchmesser sind die Qualitätsansätze für
ordinäre Rund- und Stabeisen maassgebend.
3. Ordinäre Rund- und Stabeisen.
min. Qualitätscoefficient c = 0,30 in cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,4 / pro cm 2 .
* Digiti". dbyC*J©OQ
62
I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
Hinsichtlich Form und Abmessungen der Versuchsstabe für
die Zerreissungsproben von Rund- und Stabeisen geben im
Allgemeinen Fig. 1 bis 7 Aufschluss: Dehnungen beziehen
sich stets auf 20 cm ursprünglicher Stablänge zwischen
den Körnern.
b) Fa9oneisen.
Winkel-, J_, J, "]__, Q und Zoreseisen.
Die gestellten Faponeisen müssen vollständig glatt und rein
gewalzt sein, dürfen weder Quer- und Längsrisse, Schlacken-
nester, Brandstellen, eingewalzte Schiefer oder Chamotte, noch
Spuren von Schlägen oder Stempelwirkungen der Geradericht-
maschinen zeigen.
Sämmtliche Fa9oneisen können bis auf 0,5 cm Toleranz in
der Länge nach Maass geschnitten verlangt werden.
Ffa *3>
Herausgeschnittene Längsstreifen mit abgerundeten Kan-
ten von 3,0 — 5,0 cm Breite müssen um einen Dorn von 2,6 cm
Durchmesser nach Maassgabe folgender Tabelle kalt gebogen
werden können, ohne deutlichen Bruch im metallischen Eisen
zu ergeben. In keinem Falle darf der zur Biegung zu ver-
wendende Streifen den Dorn in der Höhe überragen.
Dicke des Streifens
Winkel «
s = 0,8 bis i,i cm
1,2 „ i,s „
1,6 „ 2,0 „
2,0 „ 2,5 „
5o"
35°
25°
15°
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Qualitätsansätze für Submissionen. 63
Für die Zerreissungsprobe, die an kalt herausgearbeiteten
Versuchsstäben von der Form Fig. 6 oder 7 und einem min.
Querschnitt des appretirten Theiles von 3—3,5 cm 2 vorge-
nommen werden soll, ist
der min. Qualitätscoefficient c = 0,4s tn cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,5 / pro cm 2
solange maassgebend, als die Stärke der angeführten Eisen-
sorten 1,8 cm nicht überschreitet. Für letztere sind bei kalt
herausgearbeiteten Versuchsstäben
der min. Qualitätscoefficient c = 0,30 tn cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,4 tn pro cm 9
anzusetzen.
Von jedem zu probirenden Faconeisen ist ein Stück von
40 cm Länge abzuschneiden und daraus je nach der Profilform
2 bis 3 Proben kalt herauszuarbeiten.
Absolut unstatthaft ist die Feststellung der Qualität eines
J_, ~L °^ er C Eisens auf Grund einer aus der Stegmitte
entnommenen Probe.
c) Bleche.
1. Kesselbleche.
Die gelieferten Kesselbleche müssen vollkommen rein
und fehlerfrei gewalzt, also frei von Anrissen, Blasen, Beulen,
Schlackennestern oder Brandstellen sein und dürfen keine
eingewalzten Schiefer oder Chamotte zeigen.
,Sämmtliche Bleche müssen die vorgeschriebenen Maasse
bis auf 1 cm Toleranz nach der Breite und Länge und 5 °/o
in der Dicke nachweisen.
Gewichtsdifferenzen bis auf + 3 °/° gegenüber der Rech-
nung dürfen beim Verwiegen grösserer Partien nicht bean-
standet werden.
Streifen für die Biegeproben sollen abgerundete Kanten
und ca. 4 bis 5 cm Breite haben; sie dürfen in keinem Falle
den zur Biegung verwendeten Dorn in der Höhe überragen.
In kaltem Zustande um einen Dorn von 2,6 cm Durch-
messer gebogen, soll der Winkel a, vid. Fig. 5 betragen:
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64
I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
Feuerblech
Bördelblech
Mantelblech
Blechdicke
Langfaser
Querfaser
Langfaser
Querfascr
Langfaser
Querfaser
0,6 — 0,7 cm
HO
90
80
50
50
30
0,8 — 0,9 „
100
80
70
40
45
25
1,0—1,1 „
90
70
60
35
40
20
i»2— 1,3 „
80
60
50
30
35
15
i»4— i»S T.
75
50
40
25
30
12
1,6—1,7 „
70
40
35
20
25
IO
1,8—1,9 »
65
35
30
15
20
8
3,0— 2,1 „
60
30
25
IO
»5
5
180
150
120°
HO
8o°
Für die Warmbiegeprobe , die in Kirschroth warmem
Zustande zu erfolgen hat, gelten folgende Ansätze:
für Feuerblech in der Langfaser: 180
Querfaser :
für Bördelblech in der Langfaser:
Querfaser :
für Mantelblech in der Langfaser:
Querfaser :
Ein Streifen gilt als gebrochen, wenn sich an der Biegungs-
stelle deutlicher Bruch im metallischen Eisen zeigt.
Zur Probe auf Zugfestigkeit sollen nach Anleitung der
Fig. 6 oder 7 Versuchsstäbe von 3,0 — 3,5 cm % Querschnitt und
20 cm Länge zwischen den Körnern kalt und zwar derart aus
einem entsprechend breiteren Streifen herausgearbeitet werden,
dass die Wirkung des Scheerschnittes oder Aushauens zuver-
lässig beseitigt ist.
Aus jeder zu probirenden Blechtafel sind mindestens zwei
Versuchsstücke in der Walzrichtung, gleichviel Stücke quer
dazu kalt herauszuarbeiten.
für die Langfaser:
für die Querfaser:
für die Langfaser:
für die Querfaser:
Für Feuerblech:
min. Qualitätscoefiicient
min. Zugfestigkeit
Red. min. Qualitätscoefiicient
min. Zugfestigkeit
Für Bördelblech:
min. ' Qualitätscoefiicient
min. Zugfestigkeit
Red. min. Qualitätscoefficient
min. Zugfestigkeit
c = 0,70 in cm
ß = 3 »5 ** pro cm 2
& = 0,43 in cm
ß = 3>3 ** P ro cm*
c ==■ cs45 in cm
ß = 3,4 in pro cm*
c* = 0,28 in cm
ß =. 3,2 in pro cm*
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Qualitätsansätze für Submissionen.
65
Für Mantelblech:
für die Langfaser: min. Qualitätscoefficient
min. Zugfestigkeit
für die Querfaser: Red. min. Qualitätscoefficient
min. Zugfestigkeit
c = 0,26 in cm
ß = 3,2 in pro cm 9
c* = 0,15 in cm
ß = 2,9 in pro cm*
2. Universaleisen.
Zur Probe auf Zugfestigkeit werden aus jedem zu prü-
fenden Universal-Eisen 2 Versuchsstäbe für die Längsrichtung
nach Anleitung Fig. 6 kalt herausgearbeitet. Dieselben erhalten
auf eine Länge von mindestens 20 cm 3,0 bis 3,5 cm* Quer-
schnitt. Bis zu einer Dicke des Universaleisens von 1,6 cm sind
folgende Ansätze einzuhalten:
min. Qualitätscoefficient c = 0,45 tn cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,5 tn °/o
3. Trägerbleche.
Hierher gehören sämmtliche Bleche mit einer ausgespro-
chenen Längsrichtung, wie Gurtungsbleche, Stehbleche genie-
teter Blechbalken, Knotenbleche, Well- und andere Belags-
bleche von höchstens 1,6 cm Dicke.
Aus Blechtafeln kalt herausgearbeitete Probestäbe von
4,0 bis 5,0 cm Breite mit abgerundeten Kanten müssen um
einen Dorn von 2,6 cm folgende Biegung aushalten, vid. Fig. 13:
Blechdicke
Für die Walzrichtung
Für die Querrichtung
1 j = 0,8 bis i,i cm
« = 50
»5°
1,2 „ 1,4 „
40°
2O
1,6 „ 2,0 „
3o°
»5°
2,1 » 2,5 „
1
2O
io°
In keinem Falle dürfen die zur Probe verwendeten Streifen
in der Höhe den Biegungsdorn überragen.
Zur Probe auf Zugfestigkeit werden nach Anleitung Fig. 6
oder 7 Versuchsstäbe von 3,0 — 3,5 cm 2 Querschnittfläche und einer
Länge von 20 cm zwischen den Körnern geliefert. Von jeder
zu prüfenden Blechtafel sind für die Längs- und Querrichtung
2 Probestäbe kalt herauszuarbeiten.
Für die Zugrichtung parallel zur Faser soll:
der min. Qualitätscoefficient c = 0,45 tn cm
minimale Zugfestigkeit ß = 3,4 tn betragen.
ö
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66 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
Von einer Qualificirung der Bleche über 1,6 cm Dicke
wird, wegen der Unmöglichkeit gleich werthiger Durcharbeitung
unter der Walze, zur Zeit Abstand genommen.
Für Bleche mit schiefen Wandspannungen, also für Steh-
bleche. Mittelrippen genieteten Vollwandträger sind Festigkeit
und Qualitätscoefficient für die Querrichtung vorzuschreiben.
Als maassgebend wird angenommen:
, a) für Bleche, deren Länge die 1 Y2 fache mittlere Breite nicht
überschreitet :
ein Qualitätscoefficient c = 0,15 In cm
minimale Zugfestigkeit ß = 3,0 tn pro cm % .
b) Für Bleche, deren Länge grösser ist, die 1 */« fache mitt-
lere Breite:
ein min. Qualitätscoefficient c = 0,10 tn cm
minimale Zugfestigkeit ß = 3,8 tn pro cm 2 .
II. Gruppe. Eisenbahnmaterialien.
1. Gusseisen.
Vid. I. Gruppe, Art. 1.
a. Flusseisen.
Vid. I. Gruppe, Art. 2, lin. a und b.
c) Flussstahlschienen.
Die gestellten Schienen müssen vollkommen rein und glatt,
vor allem symmetrisch zur Mittellinie gewalzt sein ; sie dürfen
keine Fehler, also keine Quer- und Längsrisse, Brandstellen,
Spuren von Nacharbeiten, wie Verstemmen, Ausmeissein, Ver-
kitten schadhafter Stellen oder Spuren der Stempelwirkungen
der Geraderichtmaschinen zeigen.
In der Schienenhöhe sind Abweichungen von + 0,50 mm,
am Schienenfusse + 1. mm zulässig ; ebenso ist eine Abweichung
der vorgeschriebenen Schienenlänge von höchstens + 3 mm zu
gestatten. Gewichtsunterschiede von + 3 °/o gegen die Rechnung
sollen beim Verwiegen grösserer Partien nicht beanstandet
werden.
Zur Ermittlung der Materialqualität ist mindestens 7*°/° der
gestellten oder gleichzeitig fabricirten Schienenpartien, bei kleinem
Theil- oder Nachlieferungen ein Stück auszuwählen und fol-
genden Proben zu unterwerfen:
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Qualitätsansätze für Submissionen. 67
Schlagproben sollen nur mit Schienenstücken ausge-
führt werden, welche nicht geklingt oder gebohrt und deren
Enden nicht über l f* m über die Auflagsstellen hinausreichen.
a). Schienen von über 30 kg pro 1. Meter und
über 13,0 cm Höhe sollen 2 Schläge mit einem Fall-
bär von 600 kg aus einer Höhe von 5 tn bei 1 m freien
Auflagern ohne Bruch aushalten.
b) Schienen von 27,5 bis 30 kg pro 1. Meter und
circa 12,0 cm Höhe 2 Schläge mit einem Fallbär von
600 kg aus einer Höhe von 3,25 m bei 1 m freien Auf-
lagern ohne Bruch.
c) Schienen von 23 bis 27 kg pro 1. Meter und
circa 11,0 cm Höhe 2 Schläge mit einem Fallbär von
600 kg aus einer Höhe von 2,5 m bei 1 m freien Auflagern
ohne Bruch.
d) Schienen im Gewichte von 20 bis 24 kg pro
1. Meter und circa 10,0 cm Höhe 2 Schläge mit
einem Fallbär von 600 kg aus einer Höhe von 2,0 m bei
1 m freien Auflagern ohne Bruch.
Zur Probe auf Zugfestigkeit ist aus jeder zu prüfenden
Schiene nach Anleitung Fig. 7 aus der unmittelbaren Nähe
der Lauffläche und den äussersten Theilen des Fusses, je ein
Stück kalt herauszuarbeiten, wobei die Trennung des Kopfes
und Fusses vom Schienensteg durch Fraisen oder Stanzen zu
geschehen hat.
Maassgebend sind:
min. Qualitätscoefficient c = 0,90 tn cm
Zugfestigkeit ß = 5,0 bis 6.5 / pro cm 2 .
d) Flusseisenschwellen.
Allgemeine Bestimmungen hinsichtlich Beschaffenheit der
Oberfläche vide „ Flussstahlschienen".
Zur Ermittlung der Materialqualität ist mindestens V2°/o
der zur Abnahme gestellten oder gleichzeitig fabricirten Schienen-
partien, bei kleinen Theil- oder Nachlieferungen ein Stück aus-
zuwählen. Von jeder zu prüfenden Schwelle sind nach Anleitung
von Fig. 6 oder 7 zwei Probestäbe kalt herauszuarbeiten.
Maassgebend sind:
min. Qualitätscoefficient c = 0,90 /« cm
Zugfestigkeit ß = 4,0 bis 5,5 tu pro cm 1 .
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68 t. Abtheilung. Eisen und Stahl.
e) Flussstahlradreifen.
Aeussere Beschaffenheit wie bei Flussstahlschienen.
Zur Ermittlung der Materialqualität ist mindestens 1 /2 °/o der
gestellten oder gleichzeitig fabricirten Radreifenpartien, bei
kleinern Theil- oder Nachlieferungen ein Stück auszuwählen und
folgenden Proben zu unterwerfen:
Schlagprobe. Die Radreifen müssen ohne Bruch drei
Schläge eines Fallbär's von 600 kg aus einer Höhe von 5 m
aushalten.
Zur Probe auf Zugfestigkeit sind aus jedem zu prüfenden
Radreifen nach Anleitung der Fig. 7 2 Versuchsstücke aus der
unmittelbaren Nähe der Laufflächen herauszuarbeiten. Zu diesem
Ende werden die herausgestanzten oder gefrästen Stücke bei
einer gleichmässigen Kirschrothglüh-Hitze unter Hammerschlägen
oder einer Presse gerade gestreckt und hieraufmöglichst all-
mälig abgekühlt.
Für die Materialqualität sind maassgebend:
min. Qualitätscoefficient c = 0,90 tn cm
Zugfestigkeit:
Für Radreifen, die durch Bremsen gestellt werden:
ß = 4.5 — 5,5 t pro cm*.
Für Radreifen, die nicht durch Bremsen gestellt werden:
ß = 5,o — 6,5 t pro cm 2 .
f) Flussstahlachsen.
Ausser Beschaffenheit ähnlich wie bei Schienen.
Die zur Fabrication von Flussstahlachsen zu verwendenden
Gussblöcke sollen stets vorgeschmiedet werden.
Zur Ermittlung der Materialqualität ist mindestens 1 /s°/o der
gestellten oder gleichzeitig fabricirten Achsen — bei kleinern
Theil- oder Nachlieferungen ein Stück auszuwählen und folgenden
Proben zu unterwerfen :
Schlagprobe. Unter fortwährendem Wenden soll die
Achse sechs Schläge mit einem Fallbär von 600 &£ bei 1,5 m
freien Auflagern aushalten und zwar:
2 Schläge aus 4 m Höhe
2 „ „ 4V*w „
1 Schlag „ 5 m „
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Qualitätsansätze für Submissionen. 69
Zur Probe auf Zugfestigkeit sind nach Anleitung der
Fig. 3 bis 5 aus jeder zu prüfenden Achse 2 Versuchsstäbe kalt
herauszuarbeiten. Massgebend sind :
min. Qualitätscoefficient c = 0,90/« cm
Zugfestigkeit ß == 4,6 — 5,6/ pro cm 2 .
g) Flussstahllaschen und Unterlagt platten.
Allgemeine Bestimmungen hinsichtlich Beschaffenheit der
Oberfläche und Qualitätsansätze für die Zugprobe wie bei
Schienen.
3. Schweisselsen.
a) Eisenbahnschwellen.
Zur Fabrication von Schwellen ist ein zähes und sehniges
Schweissschmiedeisen zu verwenden. Die gelieferten Lang- und
Querschwellen müssen vollkommen rein und glatt gewalzt sein,
dürfen also keine Risse, Beulen, Blasen, Schlackennester oder
Brandstellen zeigen.
Die vorgeschriebenen Abmessungen sind bei Langschwellen
wie bei Schienen einzuhalten, bei Querschwellen ist in der
Längenrichtung eine Toleranz von 1,5 cm zu gewähren.
Beim Verwiegen grösserer Partien sind Gewichtsunter-
schiede von ± 3 °/o gegenüber den Rechnungen nicht zu be-
anstanden.
Zur Ermittlung der Materialqualität ist mindestens */* °/° der
gestellten oder gleichzeitig fabricirten Schwellenpartien , bei
kleinern Theil- oder Nachlieferungen ein Stück auszuwählen.
Für die Zerreissungsprobe sind die Bestimmungen der
Faconeisen I, 3, b massgebend.
b) Schienenbefestigungsmittel,
wie Laschen, Unterlagsplatten, Laschenbolzen.
gewöhnliche und Schraubennägel.
Die gestellten Schienenbefestigungsmittel dürfen keine
Fehler, Risse, Brandstellen, Barte etc. zeigen und müssen voll-
kommen rein und scharfkantig aus gutem sehnigem Schweiss-
schmiedeisen hergestellt sein.
Die Laschen und Unterlagsplatten, sowie die an diesen
anzubringenden Löcher dürfen nach Form, Grösse und Lage von
der Xormalzeichnung nicht abweichen.
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70 I. Abtheilung. Bisen und Stahl.
Für Laschen wird für Längenmaass, sowie hinsichtlich des
Gewichts bei Verwiegung grösserer Partien die bei Schienen
angegebene Toleranz gewährt.
Zur Ermittlung der Qualität und Güte der Verarbeitung
des Materials der Schienenbefestigungsmittel werden Zerreis-
sungs- sowie die gewöhnlichen Biege- und Bruchproben aus-
geführt. Der Fabricant sei verpflichtet, von jeder Gattung des
zu Schienenbefestigungsmitteln zu verarbeitenden Materials vier
Musterstücke von 50 cm Länge vor Beginn der Fabrication zu
liefern. Zur Controle der Gleichartigkeit der Materialqualität
ist 2 — 4 °/ 00 ^er gestellten Schienenbefestigungsmittel auszu-
wählen und den besagten Proben zu unterwerfen.
Für die Materialqualität bleibt bei
Unterlagsplatten
min. Qualitätscoefficient c = 0,30 tn cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,2/« pro cm 2 .
Laschen, Laschenbolzen und Nägel
min. Qualitätscoefficient c =- 0,45 tn cm
min. Zugfestigkeit ß = 3,5 tn pro cm 2 massgebend.
Specielle Qualitätsvorschriften
für Brücken- und Hochbauconstructionen.
Die sämmtlichen zur Untersuchung und Entnahme der
Proben gelieferten Eisensorten müssen aus sehnigem, gut
geschweisstem Schmiedeeisen hergestellt sein. Die Oberfläche
derselben muss vor allem ganz, möglichst glatt und sauber
gewalzt sein. Die vom unvermeidlichen Verschleiss der Walzen
herrührenden Nähte und rauhe Stellen werden nicht bean-
standet ; dagegen werden sämmtliche mit Blasen, Beulen, ober-
flächlichen Anrissen, Schweiss- und Brandstellen, sowie mit
eingewalzten Schiefern, Chamotte und Asche, ferner mit ver-
kitteten, schadhaften Stellen angetroffene Stücke von der
weitern Verwendung ausgeschlossen und bleiben bis zur Vol-
lendung der Uebernahme aufbewahrt.
Das zu Brücken und Dachstuhlconstructionen zu verwen-
dende Material hat im Minimum die nachstehenden Festigkeits-
Digitized by VjOOQI.6
Specielle Qualitätsvorschriften etc. 71
zahlen und Qualitätscoefficienten aufzuweisen, wobei der
Qualitätscoefficient das Product der Zugfestigkeit in tn pro cm 2
ursprüngliche Querschnittfläche des Versuchsstabes in dessen
relative Dehnung nach Bruch, bezogen auf eine ursprüngliche
Stablänge von 20 cm zwischen den Körnern, bedeutet.
1. Niet- und Schraubenmaterial:
Zugfestigkeit ß — 3,8 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 0,70 tn cm,
dabei darf die Scherfestigkeit nicht unter 3 /* der Zugfestigkeit
sinken.
2. Rund- und Stabeisen, Faconeisen
wie L .L jD C ""L 1 und Zoreseisen sowie Universal-
eisen bis 1,6 cm Dicke.
Zugfestigkeit ß = 3,5 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c =0,45 tn cm.
3. Trägerbleche.
bis zu 1,6 cm Dicke.
a. Für die Längsrichtung.
Zugfestigkeit ß = 3,4 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 0,45 tn cm.
b. Für die Querrichtung
für Bleche, deren Länge die 1V2 fache mittlere Breite nicht
überschreitet :
Zugfestigkeit ß = 3,0 tn pro cm 2
Qualitätscoefficient c = 0,15 tn cm.
Für Bleche, deren Länge grösser ist als die 1 1 /% fache mittlere
Breite :
Zugfestigkeit ß = 2,8 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 10 tn cm.
Für Strassenbrücken , wo finanzielle Rücksichten ver-
bunden mit untergeordneter Bedeutung des Objectes die Ver-
wendung geringerer Eisensorten nothwendig machen, sind
nachfolgende Zahlen als äusserste Grenzen zulässig.
1. Niet- und Schraubeneisen.
Zugfestigkeit ß = 3,6 tn pro cm 2
Qualitätscoefficient ' c = 0,70 tn cm,
dabei darf die Scherfestigkeit nicht unter 3 /* der Zugfestigkeit
sinken.
Digitized by VjOOQIC
72 I. Abtheilung. Eisen und Stahl.
2. Stab- und Rundeisen.
Zugfestigkeit ß = 3,4 tn pro cm 2
Qualitätscoefficient c =0,38 tn cm.
3. F a 9 o n e i s e n wie L, -L T, L» "" L u n d
Zoreseisen, sowie Universaleisen unter 1,5 cm Dicke.
Zugfestigkeit ß = 3,2 /« pro cw 2 ,
Qualitätscoefficient c =0,38 /« cm.
4. Uni versal- Eisen
bis zu 1,6 cm Dicke:
Zugfestigkeit ß = 3,2 tn pro c/w 2 ,
Qualitätscoefficient c =0,38 tn cm.
5. Trägerbleche
bis zu 1,6 cm Dicke:
a. Für die Längsrichtung:
Zugfestigkeit ß = 3,2 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 0,36 tn cm.
b. Für die Querrichtung:
Für Bleche, deren Länge die 1V2 fache mittlere Breite
nicht überschreitet:
Zugfestigkeit ß = 2,8 tn pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 0,10 /// cm.
Für Bleche , deren Länge grösser ist als die 1 Y2 fache
mittlere Breite:
Zugfestigkeit ß = 2,8 /// pro cm 2 ,
Qualitätscoefficient c = 0,05 tn cm.
Für sämmtliche Brückenbleche, die schiefe Wandspann-
ungen aufzunehmen haben, sind Zugfestigkeit und Qualitäts-
coefficient für die Querrichtung in die Pflichthefte aufzu-
nehmen.
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I. Gruppe.
Resultate der Festigkeitsproben mit Constructionsmaterialien.
1. Oasseisen.
(Methode der Qualitätsbestimmung und die bisherigen Resultate der Festig-
keitsproben mit Gusseisen bleiben einer spätem Publication vorbehalten.)
2. Flusseisen.
In folgender Zusammenstellung geben wir die Resultate einiger
Qualitätsproben mit Constructionsmaterialien aus Flusseisen. No. 1 bis
incl. 26 sind Ergebnisse älterer Versuche ; das als Constructions-Flusseisen
bezeichnete Versuchsmaterial gehört vorwiegend in die Categorie „ Fluss-
stahl a . Versuche mit Flussschmiedeisen, mit jenem zähen, weichen Fluss-
eisen, welches als Bau- und Constructionsmaterial dient, wollen wir am
Schlüsse dieser Zusammenstellung getrennt behandeln.
X
Lieferant
0*
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1 6
•Ui
Bemerkungen
Rund- und Stab-Flusseisen (resp. Stahl).
Antragsteller: Escher WjSS & Co. in Zürich.
1
Fr. Krupp, Essen
—
4,90
—
60,o
27,2
—
—
109,0
—
No. 1,2,3. Überschmied. *
i Grenzmod. y *» 2jm tn
2 do.
—
5,ot)
—
53,o
29,i
~
—
103,0
—
| pro cm*.
jElasticit.-Modul e =
[ 2144,0 /i» pro cm*.
1
3 do.*)
—
4,65
—
47,o
30,o
—
—
93,5
—
*) Elast-Mod.unsicher
4|v.RoirscheEisen-
—
5,51
—
45,2
27,2
—
100,3
—
5: werke, Gerlafing.
—
5,48
—
—
—
—
—
~
Bruch au der Befesti-
gungsstelle
(j. Bochumer- Verein
4,io
5,75
1,40
35,2
21,5
16,4
1,31
92,7
0,94
«| do.
3,98
5,70
1,43
32,o
20,6
15.5
1,82
89,o
0,88
* do.
4,27
5,95
1,39
32,4
18,i
15,1
1,20
91,9
0,90
S» HQttenw. Motala
—
5,18
—
65,6
28,2
21,6
1,80
116,o
1,10
lokal weich.
10
_
4,98
—
55,6
30,o
24,9
1,20
105,4
1,24
11 .
—
4,38
—
57,5
35,3
25,7
1,87
100,8
1,12
läj
—
4,36
—
58,o
30,o
26,7
1,12
101,6
1,16
13 1 '
—
4,29
—
40,o
20,o
17,3
1,16
82,9
0,74
fehlerhaft, blasig.
U
1
—
4,57
—
54,3
30,o
26,7
1,12
100,o
1,22
Digitized by VjOOQIC
74
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
\
Lieferant
i/. - *
i
i
21
u
>
L
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E«
C £
5—
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V*
£ 3
g E
£ E
iL
n - =
Bemerkungen
i
Antragsteller: Gebrüder Sulzer in Winterthur.
15
Unbekannt
4,n
5,80
1,41
53,6
27,4
22,2
1,231111,6
1,29 1
16
3,68
4,73
1,28
61,2
26,4
18,5
1,46|108,5
0,85 1 lokal weich.
Antragsteller: Prof. G. Veith in Zürich.
17
Unbekannt
—
5,83
—
51o
18,2
—
—
109,3
—
gebrochene Schub-
stangen - Schrauben
bolzen.
18
—
4,24
—
53,8
27,0
—
—
96,2
—
do.
-
Antragsteller: Hauswirth & Kupfer in Zürich.
19
Unbekannt
4,60
8,15
1,77
1,6
c.4,o
c.4,o
C.1,0
83,1
C.0,33
Tiegelguss-Stahl.
20
21
4,33
4,90
7,95
7,75
1,83
1,58
0,9
26,5
C.3,8
12,4
C.3,8
10,3
C.1,0
1,20
80,4
104,o
C.0,32
0,80
Präparirt mit Küpfer'-
scher Masse.
22
4,88
7,79
1,77
18,8
10,4
8,6
1,22
96,7
0,67
do.
Antragsteller: Cantonsbaumeister Gohl in St. Gallen.
23
Unbekannt
3,64
5,30
1,45 147,1
24,0
21,9
1,101100,1
1,16 1
24
3,89
5,31
1,37 1 47,5
21,2*
18,0*
l,17|l00,6
0,96* 1 *) unsicher.
Antragstelle
;r: Haupt werkstatte der Schweiz. N. 0. B. in Zürich.
25
26
Fr. Krupp, Essen
—
4,87
4,90
—
35,5
13,o
27,o
20,6
—
-184,2
- 1 62,o
— 1 Kesselblech.
— 1 (Querrichtöng.)
Antragsteller: Schweiz. Locomotivfabrik in Winterthur.
271 Fr. Krupp, Essen
2,47
3,71
1,50
62,9
37,4
30,3
1,23
100,7
1,14
Kesselblech (Martin ).
28!
3,02
3,85
1,90
56,7
30,4
23,5
1,29
95,2
1,17
do. geschweisst.
29
2,43
3,75
1,54
62,8
37,8
29,3
1,28
100,3
1,10
Längsrichtung.
30
2,85
3,70
1,57
65,2
38,8
31,8
1,22
102,2
1,18
do.
81
2,46
3,75
1,52
62,9
38,8
28,8
1,35
100,4
1,08
32
2,53
3,86
1,52
27,6
24,4
—
—
66,2
—
Querrichtung.
33
2,76
4,21
1,53
45,o
34,2
—
—
87,i
—
Längsrichtung.
34
2,28
3,59
1,57
65,2
40,6
—
—
I01,o
—
do.
35
2,64
4,03
1,53
60,9
37,4
—
—
101,2
—
do.
Digitized by VjOOQIC
Resultate der Drahtseilproben. 75
3. Schwein- und flusseiserne Drahtseile.
Die Befestigung der Drahtseile.
Die häufig wiederkehrenden Aufträge zur Prüfung der
Festigkeit von Drahtseilen veranlassten eine Befestigung der-
selben zu suchen, welche die Anstrengung des Seiles ohne Locke-
rung oder drahtweisen Bruch an der Befestigungsstelle soweit
zu steigern ermöglicht, dass schliesslich litzenweiser Bruch
(gleichzeitiges Reissen von 2 oder mehreren Litzen) an der that-
sächlich schwächsten Stelle des Drahtseiles eintritt.
Der disponible Raum gestattet nicht, auf die verschie-
denen, in dieser Richtung ausgeführten Versuche einzutreten;
es sei blos erwähnt, dass weder das amerikanische, strahlen-
förmige Verkeilen der Seilenden, Klemmen der Einzeldrähte
zwischen den innern Wandflächen entsprechend gehöhlter Be-
festigungsbüchsen und auf das Seil gezogener Klemmringe noch
der einfache Verguss der aufgedrehten Seilenden sich bewährte.
Die wünschbare Gleichmässigkeit der Anstrengung der einzelnen
Drähte im Seil war bei den bezeichneten Befestigungsraethoden
nicht zu erreichen. Kleine Verbiegungen der Drähte an der
Befestigungsstelle und das durch Aufdrehung des Seiles bei
Belastungen in der Nähe der Bruchgrenze auftretende Tor-
sionsmoment waren Ursache des anfänglich „drahtweisen
Reissens" der Seile in Befestigungsbüchsen oder in deren
unmittelbaren Nähe.
Da das Torsionsmoment — als Folge des Aufdrehens
des Seiles — bei intensiven Anstrengungen nicht behoben
werden kann, musste der Schwerpunkt auf eine möglichst gleich-
massige Inanspruchnahme, eine widerstandsfähige Fassung der
Litzen und die nöthige Schonung der Drähte während der Pro-
cedur der Befestigung, fallen.
Eine absolut gleichmässige Inanspruchnahme der Litzen
und Drähte ist aus Constructionsgründen wefter bei den sog.
Patent- noch bei den gewöhnlichen Seilen mit metallischer
Seele zu erreichen. Selbst die sorgfältigste Fabrication ver-
mag keine vollkommen gleichartige Lagerung der Litzen zu
liefern. Besitzen die Litzen metall. Seelen, um welche eine An-
zahl weiterer Drähte gewunden erscheinen, so ist wegen der
Verschiedenheit der Länge der Drähte der Litzenseelen und
ihrer Umhüllung, ferner wegen der Möglichkeit kleiner Lagen-
änderungen der letzteren, eine gleichmässige Lastvertheilung
auf sämmtliche Litzendrähte kaum zu erzielen. Eine befriedi-
gende Befestigung der Seilenden bezweckt also lediglich die
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76 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Verlegung der Bruchstelle der Drähte aus den Befestigungs-
büchsen nach der schwächsten Stelle des Seiles, die Verlegung
der Zeit ihres Auftretens in Nähe des theoretischen Seilrisses.
Wir betrachten einen Seilversuch stets als gelungen, so ferne
gleichzeitig a oder mehrere Litzen des Drahtseils zwischen den
Einspannköpfen reissen und keine einzelnen Drahtrisse voran-
gehend constatirt werden.
Die Befestigung geschieht durch Verguss mit einer Lager-
composition aus 80 Theilen Zn, 10 Theilen Cu und 10 Theilen
An. Zu diesem Zwecke werden die Enden des zu befestigenden
Seiles auf eine gehörige Länge von Theer und fettigen Stoffen
mit ätherischen Substanzen gereinigt und mit Scheidewasser
geäzt. Zur Verhütung jeder Lagenänderung der Litzen während
der folgenden Manipulationen umspinnt man das zu prüfende
Seilstück ca 30 cm. vom Ende mit weichem, gereinigtem Eisen-
draht möglichst kräftig und öffnet hierauf die zu fassenden
Seilenden, um die Hanfseelen des Seiles zu entfernen und die
Verzinnung der einzelnen Drähte vorzunehmen. Da Gewicht
darauf zu legen ist, dass das unaufgewundene Seil durch die
Composition noch möglichst innig und kräftig gefasst werde, hat
die Verzinnung sich auch auf den Drahtwickel und das benach-
barte Stück des unaufgedrehten Seils zu erstrecken.
Je sorgfältiger diese Operation ausgeführt wird, desto zu-
verlässiger fallt die Befestigung des Seiles aus, indem das Auf-
ziehen der Befestigungsbüchse, das Umbiegen der Drahtenden,
Einziehen des so gebildeten Knotens in die Bohrung der Be-
festigungsbüchsen und schliesslich der Verguss mit Leichtigkeit
correct ausgeführt werden kann.
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Resultate der Drahtseil proben, 77
Resultate der Drahtseilproben.
M
Lieferant
Seilcoustructton
3
3
Seil
Süß
OB"
1*8
21.8
ha- °-
Cj- -
3 O O
63U
XU0.
Ö
Bemerkungen
Antragsteller: Technisches Inspectorat Schweiz. Eisenbahnen, Bern.
l|Stein, Douj. /Belfort
2 Lausanne-Ouchyb. I
- .
Giessbachbahn
Lausanne-Ouchyb.
!» L.-0. u. Laus. -Gar,
10 Stahl von Creusot
11 - » ,
12|engl. Tigelgussst.
ISj .
14! „
IS -
(i. Iml I C. GilukuO-
Lausanne-Ouchyb.
lHfs.
6äl9D.
114
c.Sß
—
0,22
4,33
7,38
—
lHfs.
6äl9D.
114
C.3,3
—
0,22
4,38
7,50
—
—
lälOD.
19
—
—
0,20
0,60
14,50
C. 1,0
lHfs.
5äl4D.
70
C.2,85
—
0,20
2,20
11,40
c. 2,0
lHfs.
6äl9D.
114
c.3,oo
—
0,20
3,58
11,70
C. 2,3
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,80
—
0,18
2,89
11,10
C. 2,4
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,80
—
0,18
2,89
11,50
C. 2,4
lHfs.
6äl9D.
114
c.3,io
—
0,20
3,58
10,90
C. 2,5
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,6
—
0,174
2,71
8,76
C 2,2
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,26
—
0,174
2,71
8,72
C.2,2
lHfs.
6äl9D.
114
?
—
0,195
3,40
13,14
C.3,2
lHfs.
6äl9D.
114
?
—
0,197
3,48
11,58
C. 3,8
lHfs.
6äl9D.
114
?
—
0,197
3,48
11,50
C. 3,6
lHfs.
6äl9D.
114
?
—
0,195
3,40
9,95
C. 1,8
lHfs.
6äl9D.
114
?
—
0,195
3,40
9,14
C 1,4
lHfs.
6äl9D.
114
c.3,o
3,215
0,20
3,58
14,00
c.2,o
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,8
2,580
0,18-2,0
3,23
10,31
C.2,8
lHfs.
6äl9D.
114
C.2,8
2,580
0,18-2,0
3,24
9,44
c. 2,1
lHfs.
6äl9D.
114
c.3,o
3,210
—
2,45*
14,01
C. 1,7
lHfs.
6äl9D.
114
c.3,o
3,210
—
2,45*
15,15
C.2,4
\ Drathw.ReiiB.R-d.Bcf.-8t.
das gl. 8tahldrahtaeil.
Litse eine* nach 1/t-jfthr.
Dnstlstg. geriss.8tah1drht».
8tabldrahtseil.
Istahldrahteell.
f S. Versuch ; gleiche Seil.
Stahldrahtseil; die einucl.
Litsen trugen 11,9 tn.
Iausr. Sthldrs., d. gl. Seil.
Riss hart e. d. Befestgst.
RIm nahe a. d. Befestgst.
1(acler trcmp4).
wabrsch. d. g. 8thldrhts.
l(acier non trempe).
gehbt.lL.trugl7,s tn p.cmi.
Ieusrang. Stahldrahtseil,
das gleiche Seil.
! stark abgen.*) unsicher.
das gleiche SelL
Antragsteller: E. Krupg, Director der Steinbrüche Ton Saillon.
21 unbekannt |!Hfs.|6ä6Sch.|2l6|c.4,55| — || 0,15 | 3,80 | 7,87 1 C. 3,5 |Petentseil; Elsendraht.
Antragsteller: Gebr. Lincke, Techn. Bureau, Zürich.
22;G.Heckel,St.Johan.
23
24
25
26
27
lHfs.
7ä 7D.
49
C.2,8
—
0,21
1,69
5,61
C. 1,8
lHfs.
6ä 6D.
36
C.1,6
—
0,14
0,54
11,50
C.2,4
lHfs.
6ä 7D.
42
C.1,4
—
0,12
0,48
5,54
C. 1,4
lHfs.
6ä 7D.
42
C.1,2
—
0,10
0,83
4,85
c. 13,0
lHfs.
6ällD.
66
C.1,1
—
0,10
0,51
11,61
C.2,6
lHfs.
6ä 7D.
42
C.0,9
—
0,16
0,84
5,17
c.2,i
Patents.Flusseis. bL weich.
Tigelgussstahl, mittelhart.
Holakohlenels. blk. weich.
Flussst. ausgegl. sehr alhe.
Patente. Tigelgussst. geh.
Patent«, schwed. Eis. weh.
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78
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
A&
Lieferant
Seilconstruction
g 3
c .2 «JS
W J Q
Seil
Draht-Durch-
messer
d in cm
1 Eflfecttver Seil- j
1 querschnitt
i F cm» \
J5
c g u
Bemerkungen
Antragsteller: Bauinspector Gremaud, Freiburg.
Material der Freiburger Hängebrücke. Prima Schweisseisen aus den von Roirschen
Eisenwerken zu Gerlafingen.
28
29
30
31
Blösch-Neuhs., Biel.
—
t
6
—
— ,
0,88
0,61
8,80
C. 0,8
—
—
6
—
—
0,88
0,51
7,80
—
—
—
6
—
—
0,38
0,61
7,40
C. 0,5
—
—
6
—
—
0,88
0,61
7,80
—
Bündel (Parallel) -Seil.
Coatraction der einaeta
Drahte: S4— 41 •/*.
Antragsteller: Ingenieur RIggenbach in Ölten.
32
33
34
35
36
37
Feiten & Guillaume,
Mühlheim b. Köln.
lHfs.
7äl9D.
133
C.3,2
3,68
0,19
3,77
12,6
C. 2,5
lHfs.
7äl9D.
133
C.3,2
3,68
0,19
3,77
12,75
C. 1,6
lHfs.
6äl9D.
114
C.3,5
3,8 (?)
0,20
3,58
15,92
c. 3,0
lHfs.
6äl9D.
114
C.3,5
3,8 (?)
0,20
3,58
15,78
C.2,8
lHfs.
6äl9D.
114
—
4,31
0,24
5,15
12,77
C. 2,5
lHfs.
6äl9D.
114
—
4,81
0,24
5,16
12,97
c. 3,0
}Tfgf lffuaaataJhldrabU. der
TerrttetrOlioabahn.
Controlprobe.
}T<tel«-tiaa*tahl.
Controlprobe
(Tigelgnaaatalil.
Controlprobc.
38
39
40
41
42
43
Antragsteller: Oechslin zum Mandelbaum, Schaffhausen
Oechslin, Schaff hs
lHfs.
8ä 9D.
72
C.1,06
0,66
0,11
0,680
6,6
c 4,0
lHfs.
8ä 9D.
72
C.1,06
0,66
0,11
0,680
6,24
C 4,2
lHfs.
8ä 9D.
72
C.1,1
0,59
0,io
0,565
7,29
C. 3,4
lHfs.
8ä 9D.
72
C.1,1
0,69
0,10
0,666
7,51
c 4,0
lHfs.
6ä 8D.
48
C.2,2
1,52
0,20
1,610
11,76
C.2,8
lHfs.
6ä 8D.
48
C.2,2
1,52
0,20
1,610
11,67
C.3,4
iKUendraht.
Controlprobe.
}BUendraht.
Controlprob«.
ITifalgneeatahl.
Controlprobe.
44
45
Feiten & Guillaume,
Mühlheim b. Köln.
Antragsteller: H. K&gi & Comp, in Winterthur.
lHfs.
lHfs.
6äl6D.
6äl6D.
c.3,o
c.3,o
2,79
2,79
0,20
0,20
3,014
3,014
12,6
12,2
C.3,2
C.3,2
TlgaUjnaastahldrahta.
GQtach-Lusernbaaa.
Digitized by VjOOQIC
Der Werth des Thomas-Flussschmiedeisens
als Constructionsmaterial.
Im Herbste 1884 stellten die Herren:
Gebr. Stumm, Neunkircher Eisenwerk bei Saarbrücken
in der eidg. Festigkeitsanstalt den Antrag zur Vornahme einer
vergleichenden Werthbestimmung einer Reihe deutscher Normal-
profile in Fluss- und Schweissschmiedeisen. Der Berichterstatter
begrüsste diese zeitgemässe Initiative des Werkes um so freu-
diger, als bei einer angemessenen Verallgemeinerung des An-
trags sich die seltene Gelegenheit bot, das Thomasflussschmied-
eisen als Constructionsmaterial überhaupt einer wertschätzenden
Prüfung zu unterwerfen. Dass der Antrag der Herren Gebr.
Stumm als ein „zeitgemässer" bezeichnet werden darf,
unterliegt wol keinem Zweifel. Täglich mehren sich die An-
wendungsgebiete des Thomaseisens, ohne dass sein Werthver-
hältniss experimentell festgestellt worden wäre. Die zahlreichen,
in den unterschiedlichen, technischen Zeitschriften veröffent-
lichten Resultate von Festigkeitsversuchen mit diesem Material
sind in der Regel zu wenig umfassend, oder es fehlt der An-
schluss an das Schweisseisen, wodurch allein eine Vergleichung
möglich wird. Diesen Umständen ist wol zuzuschreiben, dass
fragliche Versuchsresultate dem Flussschmiedeisen als Con-
structionsmaterial, insbesondere als Material für Hoch- und
Brückenbauten, die Bahnen zu ebnen nicht vermochten; sie
waren nicht im Stande, die Zweifel zu zerstreuen, die die
wiederholt constatirten Unzuverlässigkeiten stahlartiger Fluss-
eisensorten, der relativ geringe Nutzeffect genieteter Träger
dieser Art, naturgemäss erzeugten und die man als angebliche
Eigentümlichkeit der körnigen Structur des Materials auch
auf das Thomas-Flussschmiedeisen auszudehnen keinen Anstand
nahm.
Anlässlich eines Besuchs in Neunkirchen sind im Vereine
mit Herrn Rob. Erhardt, Oberingenieur des Neunkirchner
Eisenwerks, die Grundzüge des Programms der in Aussicht
genommenen Arbeiten vereinbart worden, welches der Bericht-
erstatter mit Rücksicht auf eine thunlichst weitgehende Werth*
Digitized by VjOOQIC
80 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Schätzung des Flussschmiedeisens weiter bearbeitet und schliess-
lich der Direction des genannten Werkes vorgelegt hatte. Leider
gestatteten es die Zeitverhältnisse nicht, das Programm in
seinem ganzen Umfange zur Ausführung zu bringen ; immerhin
ist dem Entgegenkommen und der namhaften Opferwilligkeit
des Werkes zu danken, dass es gelungen ist, die Untersuchung
soweit zu führen, als zur entschiedenen, jeden Zweifel ab-
schliessenden Kennzeichnung und Werthschätzung des Thomas-
Flussschmiedeisens nöthig schien.
Das gesammte Versuchsmaterial stellten die HH. Gebr.
Stumm programmgemäss in Form von mehrere Meter langen
Trägerstücken zu unserer Verfügung. Nach Anleitung der Be-
stimmungen des Programms wurden nun aus sämmtlichen
Trägern Versuchstäbe zur Feststellung der Materialqualität im
Werke selbst herausgearbeitet, während die übrig gebliebenen
Stücke zur Prüfung der Elasticitäts-, Festigkeits- und Zähigkeits-
verhältnisse der ganzen Gebrauchstücke im eidg. Festigkeits-
institute Verwendung fanden.
Aus Vorstehendem geht bereits hervor, dass das gesammte
Versuchsmaterial, u. z. parallel Fluss- und Schweissschmied-
eisen, nach folgenden Richtungen geprüft wurde:
I. Qualität des Materials an sich.
Mit Rücksicht auf die Verschiedenheit der verwendeten
Materialien* Art der Packetirung, mit Rücksicht auf den Einfluss
der verschiedenen Arbeit der Walzen in verschiedenen Theilen
des Profils, wurde die Feststellung der Materialqualität, Träger
für Träger sowohl auf das Material der Flanschen als der
Stege ausgedehnt. Die Prüfung der Materialqualität geschah:
a) durch die übliche Zerreissprobe.
b) „ Kaltbiegeproben (Proben auf Kaltbruch).
c) „ Warmbiegeproben (Proben auf Rothbruch).
d) „ Schweissproben (Proben zur Feststellung der Schweiss-
barkeit).
e) „ Ilärtproben (Proben zur Feststellung der Härtbarkeit).
II. Qualität des fertigen Productes.
Die Qualität des fertigen Productes wurde an ganzen
Gebrauchstücken mit thunlichster Berücksichtigung ihrer spe-
ciellen Verwendungsart ermittelt. Dies geschah:
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 81
a) durch Feststellung der Elasticität und Biegungsfestigkeit
(Biegeproben).
b) durch Feststellung der Widerstandsfähigkeit gegen Stoss-
wirkungen (Schlagproben) u. z. :
an normalen, unbeschädigten Gebrauchstücken,
an absichtlich beschädigten „ „
c) durch Feststellung des Einflusses der Lochungsmethoden auf
die Festigkeitsverhältnisse des Materials (Lochungs-
proben).
Nach vorstehendem Schema ist die Qualität des Materials
und der Werth der ganzen Gebrauchstücke der deutschen
Normalprofile von 10 cm bis und mit 24 cm Höhe (Profil
No. 10 bis No. 24) in Thomas Fluss- und Schweissschmied-
eisen bestimmt worden. Es ist somit Versuchsmaterial zu 30,
programmgemäss complettcn Versuchsserien in das eidg.
Festigkeitsinstitut abgeliefert worden, welches sich auf die
unterschiedlichen Specialproben folgendermassen vertheilt:
120 Versuchsstücke auf die übliche Qualitätsprobe;
120 „ „ r Kaltbiegeprobe ;
120 „ » r Warmbiegeprobe ;
60 „ r r Schweissprobe ;
30 r „ „ Biegeprobe;
30 „ „ „ Schlagprobe ; demnach gaben
die oben angeführten 30 Versuchsserien im Sinne
des Programm's 480 Einzelversuche;
Hiezu kommen: die Härteproben mit 16 r r
die Schlagproben an
beschädigten Ge-
brauchstücken . . 10 „ r
die Lochungsproben
mit 26 „ „
endlich die unterschiedlichen
Controlversuche mit 24 r r
somit erreichte vorliegende Untersuchung
total 556 Einzelversuche.
Im Monat November 1884 begann die Lieferung des Ver-
suchsmaterials und gleichzeitig mit dieser die Ausführung der
Untersuchungen. Bis auf die Biegeproben mit ganzen Ge-
brauchstücken haben sich bei der Ausführung der Versuche
keine nennenswerthen Schwierigkeiten ergeben ; blos die Biege-
probe, wir kehren bei Besprechung der Prüfungsmethoden
auf diese zurück, gab anfänglich widersprechende Resultate,
6
Digitized by VjOOQIC
82 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
so dass der Berichterstatter Veranlassung nahm, 6 Biegever-
suche, von welchen 4 in der Position „Control- Versuche 44 ein-
verleibt sind, im mech.-techn. Laboratorium der polyt. Hoch-
schule zu München zur Controle ausführen zu lassen. Der
Berichterstatter begrüsste in dieser Sache den Vorsteher des
genannten Institutes, Herrn Prof. J. Bausch inger, welcher
mit schätzbarer Collegialität unserem Ansuchen entsprach und
uns sowohl dadurch als auch durch die ausgewiesene Ueber-
einstimmung der erzielten Resultate zu bleibendem Danke ver-
pflichtete.
Das Material.
Schweissschmiedeisen. Zur Fabrication der Schweiss-
eisenträger dient auf den Werken der Hrn. Gebr. Stumm
ein als Brückcnqualität bezeichnetes, zähes, durchwegs sehniges
Puddeleisen. welches in doppelt geschweisstem Zustande
durch eine
Zugfestigkeit von 3,5 — 3,8 tn pro cm 2 ;
Dehnung n. B. j6 — 24% pro 20 cm ursp. Stablänge,
Contraction von 20 — 40 °/o
characterisirt ist.
Das Constructionseisen dieser Qualität innerhalb der dem
Schweisseisen anhaftenden unvermeidlichen Schwankungen zu
erhalten, wird durch die geringe Grösse des Einsatzes, durch
die sorgfältige Führung und Ueberwachung des Puddelprocesses,
hauptsächlich aber durch die ebenso sorgfaltige wie stramm
durchgeführte Sortage der Erzeugnisse der Puddelhütte er-
reicht. Dadurch allein ist es möglich, Rohschienen bestimmter
Qualität, entsprechend den Anforderungen an die fertige Waare,
der weitern Verarbeitung zuzuführen, somit thatsächlich Pro-
duete bestimmter Durchschnittsqualität auch dann zu erzeugen,
wenn die Rohmaterialien an und für sich keinen Anspruch
auf höhere Qualität machen können.
Der Hauptsache nach verhüttet das Puddelwerk der Gebr.
Stumm ein Minette-Roheisen eigener Schmelzung. Bei den
gegenwärtigen Roheisenpreisen wird indessen beim Puddeln
auf Brückeneisen pro 210 kg theils melirten, theils weissen
Minette-Roheisens 15 kg Spiegeleisen eingesetzt. Folgende
Zusammenstellung gibt die Durchschnittsanalysen dieser Roh-
eisensorten :
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
Mlnette-I
Lobelien
flpiegeleiften
melirt
weiss
Siegener
c
3,8—3,0%;
3,6-2,8%;
4,4%;
Si
0,6—0,7 „
0,5 — 0,6 „
0,2 „
P
i,9 %
1,9 %
0,07 „
S
0,09 „
0,09 „
Spuren
Mn
0,2 „
0,2 „
8—10,0%
Cu
—
—
0,3 »
Der hohe Phosphorgehalt des Einsatzeisens, die Schwierig-
keit der Entphosphorung desselben bei der gewöhnlichen
Puddelfrischerei bedingt, dass einerseits der Herd mit thunlichst
Phosphor freien, wenig Kieselsäure führenden Eisensteinen
(Rotheisensteinstufen v. d. Lahn) garnirt, der Boden mit einem
Gemenge von Walzsinter, Hammerschlag etc. und einer mög-
lichst garen Schlacke bedeckt wird, wobei letzterer zur Er-
höhung des Mangangehaltes ein i8%iges Braunsteinpulver in
der Höhe von 4 — 5 % des Einsatzes beigegeben wird. Der
Puddelprocess verläuft namentlich was die äusseren Erschei-
nungen, Dauer der Charge, Ausbringen, Brennstoffaufwand an-
betrifft, völlig normal ; auch ist selbstverständlich, dass schliess-
lich auf ein kräftiges Durcharbeiten der Luppen besonderes
Gewicht gelegt wird. Die Luppen werden in üblicher Weise
unter Dampfhämmern gezängt und ohne Unterbruch in einem
benachbarten Luppenwalzwerk zu Rohschienen ausgewalzt
Von jeder Charge werden zur Controle sämmtliche Rohschienen
in kaltem Zustande gebrochen und erfolgt auf Grundlage dieser
ersten Festigkeits- resp. Qualitätsprobe das vorerwähnte Sor-
tiren des Ergebnisses der Charge.
Die Rohschienen der Brückenqualität sind sehnig, mit
etwas Feinkorn durchsetzt und noch ziemlich schlackenreich ;
in doppelt geschweisstem Zustande tritt durchgreifendes Korn
überhaupt nicht mehr auf und gehören grob-körnige, kalt-
brüchige Einlagerungen zu seltenen Vorkommnissen. Die
doppelt geschweissten Rohschienen der fraglichen Eisenqualität
besitzen einen sehr geringen Kohlenstoffgehalt und bleibt der
Phosphorgehalt unter 0,4%. Späne der Schweisseisenträger
unseres Versuchsmaterials ergaben nach 2 vom Hüttenchemiker,
Hrn. Bormann ausgeführten, gut übereinstimmenden Analysen:
C Si P S Mn Cu
0,014 %; °» 12 5 %; °>385 %; 0,027 %; 0,095 %; 0,021 %.
Flussschmiedeisen. Die tief greifenden Verände-
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84 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
rungen, welche das Eisenhüttenwesen durch Erfindung des
Bessemerprocesses erlitt, haben durch Hinzutritt des Thomas-
processes eine hochwichtige Ergänzung gefunden. Ganz abge-
sehen davon, dass das Thomasiren eine Reihe ausgedehnter
Eisen erzdistricte neu belebte, der modernen Entwicklung der
Eisenindustrie zugänglich machte, verdanken wir dem Thomas-
process die Möglichkeit der Massenfabrication eines Materials,
welches bei angenähert gleicher Festigkeit, durch seine Homo-
genität und den weit überlegenen Zähigkeitsgrad berufen
scheint, dem Schweissschmiedeisen die bisherige Superiorität
als Constructionsmaterial abzunehmen; unsere bisherigen Ver-
suchsresultate sprechen zweifellos dafür, dass man im Thomas-
flussschmiedeisen ein ungleich hochwerthigeres Constructions-
material besitzt. Diese Erfahrung bezieht sich indessen zu-
nächstausdrücklich nur auf das niedrig gekohlte, reine Thomas-
eisen und hat ohne besondere Nachweislieferung auf das weiche,
mehr oder weniger siiicirte Flusseisen, sowie auf den weichen
Stahl überhaupt keine Anwendung.
Zur Fabrication von Querschwellen, Trägern u. a. Waaren
wird, auf den Werken der Hrn. Gebr. Stumm zu Neunkirchen
ein Thomasflussschmiedeisen verwendet, welches durch eine
ausserordentliche Reinheit , angemessene Festigkeit und eine
hochgradige Zähigkeit characterisirt ist. Die chemische Zu-
sammensetzung und die massgebenden Festigkeitsverhältnisse
schwanken bei diesem Metall innerhalb folgender Grenze:
Kohlenstoff: 0,06 — 0,10%; Zugfestigkeit: 3,8 — 4,4 /«pro cm 2 .
Silicium: 0,01 — 0,05 „ Dehnungn.B. 22 — 30 /opro 20cm
Phosphor: 0,06 — 0,10 „ Contraction : 40—60 r
Schwefel: 0,03—0,04 T
Mangan: 0,35—0,50 „
Die Möglichkeit, das Thomasflussschmiedeisen innerhalb
vorstehender Grenzen der Schwankungen der chemischen
Zusammensetzung und der Festigkeitsverhältnisse zu erhalten,
liegt in der Natur des Processes selbst. Bei der unum-
gänglich nöthigen Sorgfalt der Führung der Charge, bei
einem geregelten, chargenweisen Sortiren der Gussblöcke ist man
beim Thomasiren weit sicherer als bei irgend einer andern
Frischmethode, Qualitäten von zuverlässiger Zähigkeit zu er-
zeugen und diese bestimmten Verwendungszwecken zuzuführen.
Analog dem Bessemern ist auch beim Thomasiren das
Einsatzeisen nach Grösse und Qualität fast constant. In der
Entkohlungsperiode geht das Si gänzlich in die Schlacke, der
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 85
C-Gehalt wird auf- ein Minimum von 0,02 bis 0,025 % redu-
cirt, während beim Nachblasen der P-Gehalt soweit verbrennt,
dass der durch die Zuschläge ins Metallbad wieder eingebrachte
Phosphor die gesammte Phosphormenge nicht über die Grenze
der Zulässigkeit erhebt. Die Summe aller fremden, durch den
Zuschlag eingeführten Beimengungen ist für das Flussschmied-
eisen ein Minimum. Der Zuschlag dient hauptsächlich zur
Reduction der Oxyde, zum Dichten der Ingots — bei Stahl*
Sorten zur Rückkohlung des Metallbades auf den gewünschten
Härtegrad. Da jedoch die Temperatur des Einsatzeisens, die
Zusammensetzung der Charge nicht stets genau übereinstimmen
kann, da ferner die Reaction der Zuschläge auch nicht immer
völlig gleichartig vor sich geht, so wird für Constructions-
zwecke von vorneherein auf ein derart niedrig gekohltes Fluss-
eisen gearbeitet, dass die unvermeidlichen Schwankungen in
der schliesslichen Zusammensetzung der Charge, namentlich
der Kohlenstoffgehalt des Metallbades unter der Grenze bleiben,
wo das Product die Eigenschaften des Stahls annimmt und die
Zuverlässigkeit zu schwanken beginnt. Was füglich durch die
exacte Führung des Processes nicht zu erreichen ist, wird durch
die chargenweise Sortage, wie sie bei Gebr. Stumm einge-
führt ist, erreicht.
In Neunkirchen wird nach dem Thomasverfahren Stahl
wie Flussschmiedeisen aus einem Roheisen mit folgender
Durchschnittszusammensetzung erblasen :
C Si P S Mn
3,0 %; 0,8 %; 2,5%; 0,07 °/o; 2,0%.
Zur Erzeugung der basischen Schlacke bringt man pro
8.2 in Einsatz 1,5 In gebrannten Kalk in den Converter. Eine der
Chargen, aus welcher grösseren Theils die Versuchsträger gewalzt
wurden, war nach 540 Secunden Blasens entkohlt, nach weitern
245 Secunden hinreichend entphosphort. Nach Bormann hatte
das Bad jetzt, im Mittel aus zwei übereinstimmenden Analysen,
folgende Zusammensetzung :
C Si P S Mn Cu
0,022%; 0,000 °/o; 0,060%; 0,042%; 0,250%; 0,009%.
Nach Zusatz von: Mn C Si P
35 H Spiegeleisen mit : 11 ,0 % ; 5,50 % ;• 0,40 % ; 0,09 %.
30 „ Ferromangan mit 70,0 „ 6,00 „ 0,90 „ 0,25 „
10 » » 3°>° » 6 >°o » °>75 „ 0,20 „
75 kg Reductionsmitteln trat eine kurze, lebhafte Reaction
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86
IL Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
ein; nach Ablauf einiger Minuten wurde die Schlacke abge-
gossen, der Converter seines Inhalts entleert und zu Ingots
vergossen. Im Mittel aus zwei übereinstimmenden Analysen
des Hüttenchemikers, Hrn. Bormann, zeigen die Flusseisen-
träger dieser Charge folgende Zusammensetzung:
C Si P S Mn Cu
,0,070 %; o,oio°/o; o,o8o°/o; 0,043%; 0,465%; 0,018%;
Die Verarbeitung des Materials.
Zur Herstellung der schweisseisernen Träger wurden die
auf Packetlänge geschnittenen Rohschienen nach Anleitung
nebenstehender Skizzen, Fig 14. und 15 packetirt. Fig. 14 gibt
Fig. 14.
1.5
K-y
'////////■/. 'VA//// //,.//,//, '//,////.•'/, y-y//////,y/-\
< -4 -x
10-
.**r+-.4
speciell das Packet der Normalprofile von 10 bis incl. 19 cm
Höhe; Fig. 15 stellt dagegen das Packet der Profile von 20
Fig- 15.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 87
bis 24 cm Höhe dar. Man sieht, dass mit Ausnahme der vier
Eckstäbe der Packete, die zur Erzeugung zuverlässig gesunder,
scharfer Flanschenkanten d. h. Fussspitzen dienen, somit aus
doppelt geschweisstem Eisen gebildet sind, die Packete aus
Rohschienen bestehen, die nach dem Principe Voll auf Fug
aufgebaut erscheinen. Bios der Kern der Packete enthält Ab-
falle der Trägerfabrication. Im Durchschnitt weisen die Packete
c. 80 % Luppeneisen (Rohschienen),
c. 10 °/o doppelt geschw. Eisen, und
c. 10 °/o Abfälle auf.
Der auf einigen Werken zur Erzeugung dünnflüssiger
Schweissschlacke übliche Anstrich der Packetstäbe mit einem
löslichen Silicate, findet auf dem Stumm'schen Eisenwerke
desshalb keine Anwendung, weil die Rohschienen im Puddel-
werk genügend saftig hergestellt, bezüglich Schweissung ein
zuverlässiges Resultat geben.
Das Wärmen der abgebundenen Packete geschieht in
Neunkirchen theils in Unterwind-, theils in Regenerativgas-
schweissöfen, die bezüglich der Schweisstemperatur gleich gute
Resultate geben sollen.
Zur Fabrication der Flusseisenträger von 10 bis incl.
19 cm Höhe wurden bisher Gussblöcke mit quadratischem
Querschnitt verwendet; am untern Ende misst die Kante
des Ingotquerschnitts 23,5 cm. Für die übrigen Profile dienten
Ingots mit rechteckigem Querschnitt mit 23,5 auf 28,8 cm am
untern Ende. Verwechslungen, wie eine solche bei der Walzung
unseres Versuchsmaterials in einem Falle auch vorgekommen
ist (vergl. Flusseisen, Profil No. 1 3 der folgenden Zusammen-
stellung), ein für alle mal zu verhüten, wird das weiche,
zähe Thomas -Constructionsflusseisen fortan in Coquillen be-
sonderer Form gegossen.
Die Gussblöcke gelangen nach der Gattung des Fabricats
und dem Stande der Betriebsverhältnisse verschieden, meist
aber kalt ins Walzwerk und werden hier theils in Rollöfen
mit Gasfeuerung, theils in Regenerativgasöfen bis zur Hellroth-
gluth erhitzt.
Ein Vorschmieden der Ingots und Packete findet nicht
statt; sie gelangen aus dem Feuer direct unter die Walze,
welche in den ersten Zügen genügend Druck besitzt, um
erstere zu dichten, letztere zu schweissen. Gewalzt wurden
die Normalprofile No. 10 bis 19 auf einer Triowalze, die Pro-
file No. 20 aufwärts auf einer Reversirstrecke. Weil den
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88 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Gussblöcken in den ersten Stichen nicht der gleiche Druck er-
theilt werden kann, wie ihn die mit Hohlräumen durchsetzten,
faconnirten Schweisseisenpackete vertragen, so erhält der Guss-
block mehr Stiche als das entsprechende Packet. So pas-
sirten die
Sohweisseisentr&ger Flusseisentr&ger
No. 10 — 19 No. 20 — 24 No. 10 — 19 No. 20 — 24
im Trio: 15 Stiche — 17 Stiche —
i. d. Reversirstrecke : — 9 Stiche — iß Stiebe.
Bis auf den ersten Stich der Reversirstrecke, welcher, um
den Schweisseisenpacketen den nöthigen Druck zu geben, be-
sonders eingedreht wurde, sind die Züge im Trio und der
Reversirstrecke für Fluss- und Schweisseisenträger die gleichen.
Sämmtliche Träger wurden in einer Hitze und zwai in
Längen von 15 bis 20 m gewalzt.
Die Exactität und Reinheit der Walzung sowie die Güte
der Geraderichtarbeit Hess bei den Schweisseisenträgern nichts
zu wünschen übrig. Die Flusseisenträger waren anfänglich
ungenügend genau gerichtet. Das der Hauptsache nach später
gelieferte Versuchsmaterial war übrigens auch in Flusseisen
tadellos.
Ausführung der Untersuchungen.
a. Die Qualitätsprobe.
In der Einleitung wurde bereits darauf hingewiesen, dass
zur Feststellung der Materialqualität, des Einflusses der Art
der Packetirung, ferner behufs Feststellung der verschiedenen
Fig. 16. Arbeit der Walze in verschiedenen Theilen des Pro-
fils, von sämmtlichen Trägern sowohl Flanschen als
entsprechende Theile des Steges zur Probe beige-
zogen wurden. Fig. 16 soll die Art der Entnahme
der Probestäbe aus den Profilen vergegenwärtigen.
Sie ist in der That bei allen höheren Profilen im Sinne
nebenstehender Figur erfolgt; nur bei den Profilen
mit geringer Höhe konnten die Flachstäbe aus dem
Stege nicht übereinander, sondern neben einander,
also aus einem Streifen in der Richtung der Träger-
axe, entnommen werden.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 89
Fig- 17 gibt die Form und Dimensionen der Flachstäbe,
aus welchen nach Anleitung der Fig. 18 die Probestäbe her-
Fig. 17. Fig. 18.
m [ T s j |
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- *# <?«- * * 4# m _
ausgearbeitet wurden. Der Schaft der Probestäbe wurde von
Hand auf constante Abmessungen gebracht und blank abge-
schlichtet. Die Enden wurden senkrecht zur Stabaxe u. z. der-
art angefräst, dass die Zähne der keilförmigen, zur Befestigung
des Flachstabes dienenden Stahlbacken die Fräsefurchen mög-
lichst vollkommen ausfüllten.
Im Ganzen wurden zur Qualitätsprobe aus jedem Profil:
2 Stäbe aus den Flanschen
2 „ „ dem Stege
herausgearbeitet. Von diesen diente je ein Versuchsstab zur
Feststellung der Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse (um-
fassende Qualitätsprobe), während der andere zur Controle der
technisch wichtigsten, aus dem ersten Versuch hervorgegan-
genen Zahlenwerthe Verwendung fand.
Sämmtliche Qualitätsproben wurden auf der uns dispo-
niblen Werder 'sehen Festigkeitsmaschine ausgeführt. Die
Ermittlung der Elasticitätsverhältnisse geschah auch diesmal
mittelst des bekannten Bauschinger 'sehen Spiegelapparates.
Der Gang der Beobachtung war kurz folgender:
Nach Verification des Instrumentes, Controle auf todten
Gang etc. ist die Messung der elastischen Dehnungen, und zwar
nach Bauschinger stets zweier gegenüberliegender Fasern,
ausgeführt worden. Hierauf wurde auf ca. l /s tn genau die-
jenige Belastung des Probestabes ermittelt, bei welcher die
erheblichen, bleibenden Dehnungen beginnen ; wir haben diesen
Moment der Beobachtungsreihe in gewohnter Weise als „Deh-
nungsbeginn oder Streckgrenze* protocollirt. Von
der Streckgrenze bis zum Momente wo die Wage der Wer-
der'schen Maschine zu sinken beginnt, sind in angemessenen
Intervallen die den Belastungen correspondirenden Dehnungen
eines Stabstückes von ursprünglich 10 cm Länge erhoben
worden. Auf eine bestimmte Dauer der Einwirkung konnte
keine Rücksicht genommen werden d. h. die Dehnung wurde
vor Auflegen weiterer Gewichte stets gemessen, sobald die Luft-
blase der Libelle der Wer de r'schen Wage einspielte. Aus den
Belastungen und correspondirenden Dehnungen sind Fall für Fall
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90 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
die Arbeitsdiagramme der Zerreissungsfestigkeit construirt und
hierauf planimetrisch ausgemessen worden. Der Moment des
Sinkens der Wage der Wer d einsehen Maschine ist so genau
als möglich festgestellt, und in diesem Momente die Länge
des Stabes zwischen den Körnern (Bruchstelle eingeschlossen)
gemessen worden. Dessen ungeachtet zeigen diese Dehnungen,
welche Prof. Dr. Hartig als eigentliche Bruchdehnungen be-
zeichnet haben will, selbst bei völlig gleichwerthigem Materiale
sehr erhebliche Schwankungen, so dass wir auf diese abzu-
stellen nicht vermochten. Bemerkenswerth ist dabei noch der
Umstand, dass in mehreren Fällen die Einschnürung des Probe-
stabes schon sichtbar war, bevor der Stand des Wagebalkens
eine Aenderung erfahren hätte. Die Einrichtungen und Hülfs-
mittel des eidg. Festigkeitsinstitutes gestatteten somit auch an-
lässlich vorliegender Arbeit nicht, das Locale der Brucherschein-
ungen aus der Rechnung zu eliminiren.
Es ist wohl kaum nöthig, besonders darauf aufmerksam
zu machen, dass die Dehnungen nach Bruch — bezogen auf
10 und 20 cm ursprüngliche Stablänge — nicht 'durch Messung
des Abstands bestimmter Marken bei zusammengestossenen
Bruchstücken erfolgte, sondern dass diese auf den Stabfrag-
menten an Hand einer, auf eine der Flachseiten des Versuchs-
stabes vorangehend angebrachten cw-Theilung derart geschah,
dass die Bruchfläche näherungsweise in der Mitte der ange-
nommenen, ursprünglichen Stablänge von 10 resp. 20 cm fiel.
Die Contraction war bei Flusseisen wegen der Form,
bei Schweisseisen in einzelnen Fällen wegen Form oder Lage
der Bruchfläche mit Sicherheit nicht zu bestimmen. Zufolge
der doppeltconvexen Form der Bruchflächen der Flusseisen-
stäbe ist deren Dicke mittelst eines Mikrometers an 5 Stellen
gemessen und das Mittel als massgebende Dicke in die weitere
Rechnung eingeflochten worden.
Der Bruch der Flusseisenstäbe erfolgte in einzelnen
Fällen sichtbar, zuerst in der Mitte der Flachseiten und pflanzte
sich von hier nach den schmalen Stabseiten hin fort. In Folge
dessen tritt an den Schmalseiten eine Nachstreckung ein, deren
Grösse sich sehr wohl feststellen lässt. Wir haben diese Nach-
streckung, als völlig seeundärer Natur, nicht weiter berück-
sichtigt.
Der Bruch der Schweisseisenstäbe fiel sehr mannigfach
aus. Durch Schweiss- und andere Materialfehler bedingt,
begann der Bruch nicht selten an einer der Kanten des
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 91
Probestabes, wodurch dieser mitunter eine sichelförmige
Krümmung angenommen hatte.
Die Beschaffenheit der Oberfläche der Probestäbe nach
Bruch war gleichfalls sehr verschieden. Die Flusseisenstäbe
blieben durchweg vollkommen intact ; von den Schweisseisen-
stäben waren jene der Trägerflansche bis auf einige mehr oder
weniger geöffnete Schweissnäthe gut erhalten; sie war meist
frei von Querrissen. Dagegen zeigten die Proben aus dem Steg,
durch zahlreiche kleine Schlackennester deutlich ausgeprägten
Unterbruch der durchlaufenden Faser; die Staboberfläche
wurde rauh, unrein, oft schuppig und nicht selten stark quer-
rissig.
b) Kaltbiege-Proben (Probe auf Kaltbruch).
Zu Kaltbiegeproben sind analog der Qualitätsprobe nach
Anleitung der Fig. 16 aus den Flanschen und dem Stege je
2 Flachstäbe von 5 cm Breite, vergl. Fig. 17, kalt herausge-
arbeitet worden. Die Flachstäbe aus den Trägerflanschen sind
einseitig soweit nachgehobelt worden, dass schliesslich die den
Fluss- und Schweisseisen-Profilen gleicher Höhe entnommenen
Probestäbe gleiche Stärke (Dicke) zeigten. Die Versuchs-
stäbe mit abgerundeten Kanten sind in einem, mit Grad-
bogen versehenen Kaltbiegeapparat von Mohr & Feder-
haff in Mannheim, um einen Dorn von 2,6 cm Durchmesser,
zunächst auf 95 — 100 maschinell gebogen, hierauf, soferne
metallischer Bruch nicht schon vorher constatirt wurde, von
Hand mittelst angemessen schweren Vorschlaghämmern auf
einer starren, gusseissernen Unterlage gefaltet worden.
Principiell ist mittelst Biegeapparat oder von Hand der
Versuchsstab solange gebogen worden, bis metallischer
Querbruch eintrat. Das oft schon bei 50 eingetretene Oeffnen
der Schweissnäthe konnte lediglich nur als Maassstab für die
Güte der Schweissung, nicht aber auch für die der Materialqualität
angesehen werden. Sämmtliche Erscheinungen, sowohl das
Oeffnen der Schweissnäthe, als das Auftreten des effectiven
Bruchs sind beobachtet und in Protokollen zahlenmässig wieder-
gegeben worden.
Brüche des Flusseisens sind bei der Kaltbiegeprobe über-
haupt nicht vorgekommen; mit Ausnahme eines Stabes hat
das Schweisseisen der Trägerflanschen die gleiche Probe eben-
falls vollkommen bestanden. Dagegen zeigen die gefalteten
Proben aus dem Steg der Schweisseisenträger mit geringen
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92 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Ausnahmen mehr oder weniger erhebliche Querrisse (vergl.
die Zusammenstellung der Resultate).
c) Warmbiegeprobe (Probe auf Rothbruch).
Analog den Kaltbiegeproben sind auch zu Warmbiege-
proben nach Anleitung der Fig. 16 aus den Flanschen und
Stegen der Profile je 2 Probestäbe von 5 cm Breite, vergl.
Fig. 17, herausgearbeitet und in nämlicher Weise, wie die Kalt-
biegeproben, versuchsgerecht hergerichtet worden. Sämmt-
liche Stäbe wurden sodann in einem kleinen Glühofen suc-
cessive auf Rothgluth gebracht, um einen Dorn von 2,6 cm
Durchmesser von Hand allmälig gebogen, gefaltet und schliess-
lich mittelst gewöhnlicher Vorschlaghämmer zusammen ge-
schlagen.
Im Allgemeinen sind bei dieser Procedur die gleichen
Erscheinungen wie bei den Kaltbiegeproben beobachtet worden.
Beim Flusseisen überhaupt, sowie bei den aus den Flanschen
der Schweisseisenträger entnommenen Proben konnten Brüche
nicht erzielt werden. Die Schweissnäthe öffneten sich wol
auch, allein das Oeffnen trat später als bei den Kaltbiege-
proben, meist erst beim Falten auf. Die Warmbiegeprobe
hat das Stegmaterial der Schweisseisenträger ähnlich der Kalt-
biegeprobe bestanden. Mehr oder weniger tief greifende Quer-
risse traten beim Falten in der Regel auf (vergl. die folgenden
Zusammenstellungen).
d) Schweisaprobe (Probe auf Schweissbarkeit).
Das zur Fabrication von Trägern verwendete Thomasfluss-
und das Schweissschmiedeisen bezüglich der Güte der Schweiss-
barkeit zu prüfen, bezweckt die Schweissprobe. Bekanntlich
existirt derzeit keine Norm, keine brauchbare Scala, die den
Grad der Schweissbarkeit des schmiedbaren Eisens zahlen-
mässig auszudrücken gestatten würde. Bei den mannigfachen
Umständen, die die Güte der Schweissung ein und desselben
Eisens beeinflussen, dürften auch Schweissscalen von zweifel-
haftem Werthe bleiben, dies um so mehr als mit wachsender
Reinheit und Zähigkeit des Materials die absolute Schweiss-
barkeit keineswegs wächst.
Zur Prüfung der Schweissbarkeit des Eisens eignet sich
die Zerreissprobe ganz vorzüglich. Hr. Oberingr. Erhardt
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
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hat denn auch nach Anleitung der
Fig. 16 aus jedem Träger 2
Stäbe theils aus der Flansche,
theils aus dem Stege heraus-
arbeiten, in der Mitte durch-
hauen und die so gewonnenen
Stücke nach Fig. 19 durch ein
^p OT und denselben Schmied zu-
'*" I9 " sammenschweissen lassen. Die
Procedur der Schweissung war in jeder Beziehung normal. Nach
vorangegangener Zurichtung der Enden der zu schweissenden
Stücke ertheilte man denselben in einem offenen Schmiedefeuer
die nöthige Schweisshitze, schlug die Schweissschlacke ab und
vereinigte die Stücke unter Einwirkung gewöhnlicher Hand-
hämmer. Als Schweissmittel diente Quarzsand.
Die geschweissten Stäbe wurden nachträglich in die üb-
liche Zerreissform gebracht. Auf die Bearbeitung der Ober-
flächen der geschweissten Versuchstäbe ist insofern besonderes
Gewicht gelegt worden, als dass, um Stäbe mit tadelloser
Beschaffenheit der Oberflächen zu versenden, der bearbeitete
Schaft der Versuchstäbe solange immer wieder abgezogen
wurde, bis die letzten Spuren der Seh we issfläche verschwanden.
Daher konnte es auch nur ausnahmsweise vorkommen, dass
die Umrisse der Schwe issfläche, dort wo sie auf der Breitseite
des Probestabes ausschiefert, sichtbar waren.
Bei derBeurthcilung der Güte der Schweissbarkeit kommen
folgende Gesichtspunkte in Betracht:
1. die Anzahl der mit dem gleichen Materiale in ge-
schweisstem und ungeschweisstem Zustande ausge-
führten Einzelversuche ;
2. die procentuale Anzahl der mit Schweissfehlern, ver-
brannten Stellen angetroffenen Probestücke;
3. die procentuale Anzahl der ausserhalb der Grenzen der
Schweissfläche zerrissenen Stäbe:
4. die procentuale Aenderung der ursprünglichen Zug-
festigkeit und Arbeitscapacität des Materials durch die
Schweissung. Da nun aber die Schweissung die Festig-
keit und Zähigkeitsverhältnisse des ursprünglichen
Materials nur local beeinflusst, die genannten Eigen-
schaften des Materials somit auch nur an der Schweiss-
stelle und deren unmittelbarer Nähe in Betracht fallen.
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94 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
konnte die appretirte Stablänge, vergl. Fig. 19, auf
16 cm. reducirt werden.
Zugfestigkeit und die Arbeitscapacität des Materials für
eine Stablänge von 10 cm., Schweiss- und Bruchstelle einge-
schlossen, sind in üblicher Weise, vergl. alin. a dieser Nummer,
festgestellt worden.
e Härtprobe (Probe auf Härtbarkeit).
Neben der Güte der Schweissbarkeit bildet der Grad der
Härtbarkeit des schmiedbaren Eisens das Criterium zu seiner
Classification. Bekanntlich bezeichnet man als „Schmiedeisen"
dasjenige schmiedbare Eisen, welches gut schweissbar und
nicht härtbar ist. Absolut nicht härtbares Eisen gibt es wohl
kaum ; nach unsern Versuchen erleidet selbst ein weiches Holz-
kohleneisen durch Härtung eine, wenn gleich nur oberflächliche
Zustandsänderung. Aller Wahrscheinlichkeit nach besteht ein
allmäligei Uebergang von der oberflächlichen zur durch-
greifenden, den Stahl charakterisirenden Härtbarkeit des schmied-
baren Eisens; allein die Abstufungen und Grenzen innerhalb
welchen das Eisen als Schmiedeisen oder Stahl zu bezeichnen
sei, sind derzeit noch weitern Forschungen vorbehalten. Aus
diesen Gründen hat unsere Härtprobe blos den Zweck das
relative Maass, die relative Grösse der Härtbarkeit der zur
Trägerfabrikation in Neunkirchen verwendeten Eisensorten
zu bestimmen, ohne im Uebrigen auf die Entscheidung einzu-
treten, ob durch den ausgewiesenen Grad der Härtbarkeit, das
Thomasflusseisen mit Recht in die Categorie des „Schmied-
eisens" zählt.
Zur zahlenmässigen Feststellung der Grösse der physi-
kalischen Zustandsänderung des auf Hellrothgluth erhitzten,
hierauf in kaltem Wasser plötzlich abgeschreckten Stumm-
sehen Trägereisens liess der Berichterstatter aus einer Reihe
Fluss- und schweisseiserner Träger, nach Anleitung von Fig. 16
und Fig. 17 theils aus dem Steg theils aus den Flanschen
Zerreissproben herausarbeiten, abschrecken und hierauf in regel-
rechter Weise appretiren. Durch das Härtnen und die nachträg-
liche Bearbeitung des Versuchstabes sollte die Kruste, der Effekt
der Procedur des Härtnens von Schweissschmiedeisen entfernt
werden. Bei gleicher Behandlung des Flusseisens, die Grösse
der Aenderung seiner ursprünglichen Festigkeit und Arbeits-
capacität zu ermitteln, bezweckt, wie bereits erwähnt, die ein-
geleitete Härtprobe.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 95
f) Die Biegeprobe mit ganzen Gebrauchatücken.
In der Kette unserer Untersuchungen* spielt die Biege-
probe an ganzen Gebrauchstücken wohl die hervorragendste
Rolle; ihr fällt die Aufgabe zu, die Resultate der übrigen,
lediglich auf Kennzeichnung der Materialqualität abzielenden
Versuche zu bestätigen und gleichzeitig Festigkeitscoefficienten
für das Baugewerbe zu liefern.
Die Wahl der Grösse der zulässigen Inanspruchnahme des
Materials in den äussersten Fasern der relativ beanspruchten
Träger, wie solche insbesondere auch in den unterschiedlichen
Albums der Eisenhüttenwerke zu finden sind, entbehrt jeder
Begründung. Die angesetzten Coefficienten basiren nicht auf
Versuchen ; man hätte sonst erkennen müssen, dass die Elasti-
citäts- und Festigkeitsverhältnisse der Träger in bestimmten
Verhältnissen zur Schwierigkeit der Fabrikation stehen, somit
durch jene Faktoren, die die Güte der Schweissung, den Grad
der Durcharbeitung des Materials etc. beeinflussen, mit be-
einflusst werden. Aus unsern Versuchen geht unzweifelhaft
hervor, dass mit wachsender Profilhöhe die Elasticitäts- und
Festigkeitsverhältnisse abnehmen und wenn schon speciell das
Maass der Abnahme der Biegungsfestigkeit (Spannung bei d. max.
Belastung) wohl zum Theil durch die Art der Probeausfüh-
rung bedingt ist, so ist doch die Variation der genannten Werth-
zahlen immerhin so gross, dass von constanten zulässigen
Spannungscoefficienten, gleich ob mit bestimmter Sicherheit
gegen Elasticitätsgrenze oder gegen Bruch (max. Biegspannung)
schlechterdings keine Rede sein kann.
Bei Anlass der Programmentwicklung drängte sich in
erster Linie die Frage der Länge der Biegeproben zur Ent-
scheidung auf. Unsere maschinellen Einrichtungen gestatten
Biegeversuche blos durch concentrirte Belastungen auszuführen ;
nun ist aber klar, dass diese Belastungsart eine vorzeitige, locale
Deformation des Steges nach sich ziehen muss, wenn die Träger-
höhe zur Stützweite nicht in einem bestimmten, wir wollen
sagen (für die angenommene Schmiedenbreite an der Angriff-
stelle der Kraft) im günstigsten Verhältnisse steht. Die
Weitläufigkeit der Bestimmung der günstigsten Verhältnisse
für sämmtliche zur Prüfung beantragten Profile, die Wahr-
scheinlichkeit, dass diese Verhältnisse für Fluss- und Schweiss-
eisen nicht übereinstimmen, schliesslich die nachträglich con-
statirte Vermuthung, wonach in Folge von Fabrikationsverhält-
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96 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
nissen vorzeitige Verbiegungen überhaupt nicht zu vermeiden
sind, veranlasste dass sämmtliche Biegeversuche an 1,70 m.
langen Trägerabschnitten ausgeführt wurden.
Die Lagerung der Träger geschah auf keilförmigen, cylin-
drisch abgerundeten, gusseisernen Lagerklötzen, die auf die
alten Pendel der Wer der 7 sehen Maschine aufgesteckt und
durch kräftige Stellschrauben unwandelbar fixirt wurden. Die
Stützweite betrug durchweg 1,5 m. Der Kraftangriff erfolgte
auf die Balkenmitte concentrirt. Schädliche Eindrücke der keil-
förmigen Schneide des mittlern, gegen das Prüfungsobjekt
gepressten Wagens zu vermeiden, wurde nach etlichen Ver-
suchen eine ebene mit abgerundeten Kanten versehene Schneide
von 8 cm. Breite angenommen und bei sämmtlichen Biege-
proben beibehalten.
Zur Messung der elastischen Durchbiegungen dienten
Bauschinge r's Gradbogenapparate. Von diesen wurde der
eine in der Richtung der Kraftäusserung in der Trägermitte,
die beiden andern an den Auflagerstellen in entgegenge-
setzter Richtung montirt. Diese Anordnung gestattete die ab-
soluten Durchbiegungen des Trägers für die jeweilige Bela-
stung recht genau zu erheben, somit die Elasticitäts- und Grenz-
moduli sowie die Biegungsarbeit an der Elasticitätsgrenze zu
berechnen.
Zur Aufnahme der Biegungspfeile jenseits der Elastizitäts-
grenze, also zur Messung des einen der Elemente der Arbeits-
diagramme der Biegungsfestigkeit, wurde ein einfacher, cyün-
drischer Maassstab mit Millimetertheilung und entsprechenden
Nonius für 0,i mm. verwendet. Nach jeweiliger Erledigung
der Elasticitätsmessung wurden die Gradbogenapparate de-
montirt und konnte mit besagtem Maassstabe weiter gearbeitet
werden.
Auf bestimmte Dauer der Krafteinwirkung ist keine Rück-
sicht genommen worden; die Ablesungen auf den Gradbögen,
beziehungsweise auf dem Nonius des Maassstabes geschah
ähnlich wie bei der Qualitätsprobe im Momente, wo die Luft-
blase der Libelle des Wagebalkens der Werder- Maschine
einspielte.
Eine Zerstörung der Materialcohaesion durch Bruch konnte
weder bei den Fluss- noch Schweisseisenträgern erzielt werden.
Selbst das Oeffhen der Schweissnähte der Flanschen der ge-
schweissten Träger war, hauptsächlich wohl in Folge des meist
relativ geringen Biegungspfeils, welchen die Probe ergab, nur
ausnahmsweise bei einigen hohen Profilen zu consteatirn.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 97
Im Allgemeinen verhielten sich Fluss- wie Schweisseisen-
träger gegen gewaltsame Durchbiegung jenseits der Elasticitäts-
grenze ganz ähnlich. Bis zu einem, beim Flusseisen schärfer
als beim Schweisseisen ausgesprochenen Momente wuchsen
die Durchbiegungen unerheblich. Von diesem Momente, welcher
mit der „Streckgrenze" der Zerreissprobe correspondirt,
und als Bieggrenze bezeichnet wurde, wachsen die Durch-
biegungen unverhältnissmässig oft auch unregelmässig gegen
die Grenze, wo der Träger in Folge Verbiegung des Steges
sein Tragvermögen verliert. Diese Grenze, die als Fliess-
grenze bezeichnet werden könnte, war durch Sinken der
Wage ziemlich scharf ausgesprochen. Die Belastung des Trägers
an der Fliessgrenze diente zur Berechnung derMaximal-Faser-
spannungen nach der bekannten, im Grunde genommen
blos innerhalb der Elasticitätsgrenze gültigen Biegungsformel.
Von einer Biegungsfestigkeit konnte, wie bereits erwähnt,
nicht die Rede sein, weil eine effective Trennung der Theile,
ein Bruch nicht zu erzielen war.
Die Verbiegung des Steges, die das Windschiefwerden
des Stabes nach sich zog, trat local in Nähe der Angriff-
stelle der Kraft auf und war insbesondere bei den hohen
Profilen deutlich ausgeprägt. Bei gleicher Stützweite, gleicher
Profilhöhe und gleichem Material, mit einem Worte unter sonst
gleichen Verhältnissen erschien die besagte Verbiegung des
Steges desto später, also bei einer desto höhern Faserspannung,
je exacter die Walzung und die Geraderichtarbeit des Trägers
gewesen. Geringe Abweichungen der grossen Hauptträgheitsaxe
des Profils von der Kraftrichtung, Abweichungen die bei langen
Stäben in praxi aus Fabrikationsgründen kaum zu vermeiden
sind, verursachen, dass, sowohl bei hohen als niedrigen
Profilen, bei Trägern in Fluss- oder Schweisseisen die
bereits mehrfach erwähnten Verbiegungen des Steges sich vor-
zeitig, oft schon bald nach Ueberschreiten der Bieggrenze ein-
stellen. Bei exact gewalzten und gut gerichteten Trägern, tritt
unter Einwirkung concentrirter Belastungen der Steg in eine
Art labilen Gleichgewichtszustandes, in welchem er sich nach
oben oder unten ausbiegen könnte, sofern nicht die Construction
des Biegeapparates die Richtung der Durchbiegung bestimmen
würde, wie dies beispielsweise bei der Werder'schen Maschine
der Fall ist. Die Belastungsgrösse, welche zur Herbeiführung des
besagten labilen Gleichgewichtszustandes des Steges erforderlich
ist, hängt in erster Linie von der Form und Stärke des Steges
selbst ab ; sie wird durch die Belastungslänge (Schneidenbreite)
7
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98 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
beeinflusst und ist im übrigen sowohl von der Materialbe-
schaffenheit, als insbesondere auch vom Verhältnisse der
Trägerhöhe zur Stützweite, abhängig.
Weil all' die Umstände, die die vorzeitige Verbiegung
des Steges beeinflussen, auch die Grösse der maximalen
Biegungsspannungen, insbesondere auch die Biegungs-
arbeit nachtheilig beeinflussen, so können weder jene, noch
diese als zuverlässiger Werthmesser der Träger gelten.
Aus diesen Gründen ist es auch kaum zulässig, die hier
erhobenen max. Biegungsspannungen zu verallge-
meinern und zur Feststellung der Grösse der zu-
lässigen Inanspruchnahme relativ beanspruchter Träger
überhaupt zu verwerthen. In dieser Hinsicht bleibt die Elasti-
citätsgrenze, weil von all' den vorstehend entwickelten Ver-
hältnissen völlig unabhängig, maassgebend und werden die
vom Boden des Grenzmoduls (specif. Faserspannung an
der Elasticitätsgrenze) festgestellten zulässigen Spannungs-
coefficienten nicht allein für den Fall der concentrirten.
sondern auch für den ungleich wichtigern der gletchmässig ver-
teilten Belastung, somit allgemeine Gültigkeit haben.
Ungeachtet der im Vorstehenden entwickelten, mit der Art
der Probeausführung zusammenhängenden ungünstigen Ver-
hältnisse hat die Biegeprobe an ganzen Gebrauchsstücken das
hochwerthigere Material als solches unzweifelhaft gekennzeichnet;
die Elasticitäts- und Festigkeits Verhältnisse sowie die durch die
Biegungsarbeit ausgewiesene Leistungsfähigkeit der Träger ist
in Uebereinstimmung mit der Qualitätsprobe zu Gunsten des
Flusseisens ausgefallen. Die Resultate der Schweissproben
fanden in der Biegeprobe mit ganzen Gebrauchsstücken eine
entsprechende Bestätigung. (Weiteres vergl. die Zusammen-
stellung der Resultate.)
g) Die Schlagprobe.
Die Schlagprobe an ganzen Gebrauchsstücken bezweckt die
Erprobung der Bruchsicherheit, der Zuverlässigkeit des Materials
gegenüber selbst ausnahmsweise intensiven Stoss- und Schlag-
wirkungen. Wir hatten dieselbe, vergl. die Einleitung, in
zweifacher Form ausgeführt, nämlich :
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 99
i. an gewöhnlichen Gebrauchsstücken,
2. an solchen Träger- Abschnitten , deren eine Flansche
durch Ansägen oder scharfes Anhauen mittelst Kreuzmeisel
absichtlich beschädigt worden war.
Die erst angeführte Probe bezweckt, im Sinne vorstehender
Auseinandersetzungen, die Prüfung der Bruchsicherheit des
Materials überhaupt, während Probe z dem Einflüsse zufälliger.
Beschädigungen der Träger Rechnung tragen soll. Zu diesem
Ende wurden die gespannten Flanschen sämmtlicher Prüfungs-
objecte der a. Kategorie auf die ganze Breite entweder auf ca.
1,5 mm Tiefe angesägt oder auf ca. 2,o mm Tiefe scharf an-
gehauen. *
In Ermangelung eines eigenen Schlagapparats mussten
sämmtliche Proben auf dem entsprechend reconstruirten
Schienenschlagwerke der Schweiz. Nordost- Bahn ausgeführt
werden. Bezüglich der Construction und Ausrüstung dieses
Schlagwerks diene folgende Bemerkung:
Auf einem ca. 1,5 m in den Boden greifenden Beton-
klotze ist ein aus starkem Doppel- J Eisen zuzammengenieteter
Rahmen angebracht, der die beiden keilförmig abgerundeten
Auflagerschneiden trägt. Seitlich dieser Schneiden wurden
dreieckförmige, aus Stahlblech und Winkeleiscn gebildete
Führungsrahmen an das Gestelle genietet, welche das zwischen-
geschobene, auf den Lagerschneiden aufgesetzte Prüfungsobject
gegen Umkippen sichern sollten. Mittelst hölzenen, leicht ange-
triebenen Keilen wurde jedes Probestück zwischen die Führungs-
backen vertical eingeklemmt. Die Distanz der Auflagerschneiden
betrug genau l.o m.
Die Schlagproben mit Trägern von 10 bis incl. 16 cm
Höhe sind mit einem Rammbär von 300 kg, alle übrigen mit
einem solchen von 500 kg Gewicht ausgeführt worden. Die
abgerundeten Aufschlagflächen der Rammbäre hatten 3 cm
Breite. Die Führung der Rammbäre war und blieb auch nach
Einlegen kleiner U-Eisen, in welchen die angegossnen Lappen
der Rammbäre spielten, mangelhaft. Diesem Umstände ist
hauptsächlich zu danken, dass die Träger mitunter schon vor-
zeitig aus der Verticalebene gewichen und windschief ge-
worden sind. Die Fallhöhe somit die pro Schlag geleistete
Arbeit ist proportional dem Widerstandsmomente des be-
treffenden Profils angenommen und Profil für Profil für das
Gewicht des verwendeten Rammbärs vorangehend berechnet
worden. Als Ausgangsquote diente beim D. N. P. Schweiss-
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100 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
eisen Nr. 24 die Fallhöhe von 2 m entsprechend einer Arbeit
von l,o tum, bei welcher erfahningsgemäss die Schweissnäthe
der Flanschen beim ersten Schlag noch geschlossen blieben.
Jeder Träger erhielt 2 Schläge aus der berechneten, ferner
soviel Schläge aus der doppelten Höhe, als nöthig war, um
den Träger sei es durch Bruch oder Windschiefe völlig un-
brauchbar zu machen. Nach den ersten beiden, womöglich
noch nach dem 3. Schlage ist die Durchbiegung an der unteren
Trägerflansche gemessen und protokollirt worden. Nach jedem
Schlage wurde der Träger untersucht und sein Zustand kurz
beschrieben. Dem Auftreten der ersten Brucherscheinung
(metallischer Bruch) wurde besondere Aufmerksamkeit ge-
schenkt und ist die Arbeit zur Erzielung metallischen Bruches
als maassgebend angesehen worden.
Absichtlich wurden sämmtliche Schlagproben während der
Frost-Tage des Januars 1. J. ausgeführt. Der Boden war schnee-
bedeckt und gefroren ; die Lufttemperatur schwankte zwischen
+ 2° C.
Die Maass- und Gewichtsv erhältnisse sämmtlicher zur
Prüfung eingesandten Profile, sowie die auf die Schlagprobe
bezüglichen Angaben sind auf Taf. III übersichtlich zusammen-
gestellt und bedürfen wohl keiner weitern Erläuterung. (Ueber
die gewonnenen Resultate, vergl. die folg. Zusammenstellungen.)
h) Proben auf Lochbarkeit.
Der Einfluss der verschiedenen Lochungsmethoden auf die
Festigkeitsverhältnisse ist beim Schweisseisen geschweige denn
beim Flusseisen noch immer nicht genügend abgeklärt. Der
Berichterstatter hat daher Veranlassung genommen, das Bohren
und Stanzen gegeneinander sowie im Vergleiche zur Festig-
keit des ungelochten Materials im Rahmen der vorliegenden
Untersuchung, soweit als die disponiblen Mittel und das Ver-
suchsmaterial reichte, abzuwägen.
Zu diesem Ende wurden meist ausrangirte Biegeproben,
also die mehrfach erwähnten 1,70 tn langen Trägerabschnitte
in der bekannten Maschinenfabrik von Escher-Wyss & Comp,
in Zürich gehälftet und behufs Verstärkung auf die Enden der
gewonnenen Stücke Laschen aufgenietet. Die so armirten Ver-
suchstäbe wurden nun theils durch Bohren, theils durch Stanzen
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Werth des Thoraasflusseisens als Constructionsmaterial. 101
gelocht, worauf nach Anleitung untenstehender Fig. 30 Flanschen
Fig. ao.
und ein Theil des Steges weggefräst wurden. Von jedem ur-
sprünglich 1,70 m langen Barren sind also zwei Probestäbe
in genau gleicher Weise hergestellt worden; der eine dieser
Stäbe gelangte ohne Weiteres, — der andere stets in ent-
sprechend ausgeglühtem Zustande zur Probe. Bei einzelnen
Stäben mit gestanzten Löchern wurden diese unmittelbar vor
dem Versuch um 1 mm ausgerieben.
Auf diese Weise erhielt man zur Vergleichung :
die Festigkeit des ungelochten Materials (aus der vorange-
gangenen Qualitätsprobe)
„ „ des gestanzten, nicht ausgeglühten
« » „ „ und „ Materials.
Ferner :
die Festigkeit des Materials mit gestanzten und nachträglich
ausgeriebenen Löchern.
„ „ des gebohrten, nicht ausgeglühten
und „ Materials.
Zur Untersuchung wurde hauptsächlich das Flusseisen bei-
gezogen; des Vergleichs wegen fand indessen auch dasSchweiss-
eisen Berücksichtigung. Die Proben mit letzterm sind jedoch
wegen der höchst wechselnden Beschaffenheit des Stegmaterials
von geringerem Interesse, und die gewonnenen Resultate zur
Vergleichung nicht unbedingt brauchbar.
Sämmtliche Löcher erhielten 2,5 cm Durchmesser. Der
Durchmesser des Stempels und der Matrize der Stanzmaschine
betrug 2,50 resp. 2,60 cm.
Die gebohrten Löcher waren durchweg tadellos ; die ge-
stanzten zeigten mehr oder weniger starke Schiefer. Die Ober-
fläche der gestanzten, nicht ausgeglühten Probestäbe in Fluss-
eisen zeigte in einigen Fällen eine merkwürdige Zeichnung.
Man sah scharf ausgeprägt zwei Systeme gekrümmter Linien-
züge, die vom Lochumfang ausgehend, auf der Staboberfläche
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102
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
allmälig verliefen und die oft mit mehr oder weniger auf-
fallender Regelmässigkeit, insbesondere in der Nähe des Loches,
sich unter einem Winkel von ca. 90 schnitten. In Fig. 21
geben wir die Abbildung eines seitlichen, in Fig. 22 diejenige
eines mittleren Loches mit den angrenzenden Linienzügen.
Fig. 21.
Fig. 22.
(Bezüglich der Resultate der "Lochungsproben vgl. die
folgenden Zusammenstellungen).
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 103
Zur näheren Orientirung, namentlich um das Messver-
fahren, den Gang der Beobachtung darzulegen, lassen wir eine
complete Protokoll- Ausfertigung, wie solche den Auftraggebern,
den Hrn. Geb. Stumm in Neunkirchen übermittelt wurden, hier
folgen. Wir erwählten hiezu die Ausfertigung der am Fluss-
und Schweisseisen-Träger von 19 cm Höhe gewonnenen Ver-
suchsresultate. Das deutsche Normalprofil Nr. 19 steht ziemlich
an der Grenze der mittelhohen Profile. Mit dem Materiale
dieser Träger wurden Härtproben nicht ausgeführt; auch zu
Schlagproben mit beschädigten Flanschen fand das Profil Nr. 19
keine Verwendung. Dagegen sind mit diesem mehrere Lochungs-
proben, vgl. die bezügliche Zusammenstellung der Resultate,
ausgeführt, die im Rahmen der folgenden Ausfertigung lediglich
aus Gründen der Reduktion des Umfangs der ganzen Arbeit
nicht weiter angeführt werden. Die Arbeitsdiagramme der
Zerreiss- und Biegeproben befinden sich auf Taf. IV ; die Dis-
position derselben lässt auf den ersten Blick das Werthver-
hältniss des Fluss- und Schweisseisens in den Flanschen und
im Stege, ferner in geschweisstem und ungeschweisstem Zu-
stande, erkennen. Fassbar tritt hier die Ueberlegenheit des
Flusseisens gegenüber dem Schweisseisen auf. Aus den Dia-
grammen der Schweissproben geht die interessante, übrigens
bekannte Thatsache hervor, dass durch Schweissung und
damit verbundene Schmiedearbeit das ursprüngliche Werth-
verhältniss gut schweissbaren Schweisseisens mitunter gehoben,
die Qualität verbessert werden kann.
Die einzelnen Figuren der Tafel tragen die Nummern
der Protokoll- Ausfertigung beigeschrieben, auf die sie sich be-
ziehen, und bedürfen somit keiner weitern Erläuterung.
Folgende Zusammenstellung gibt eine Uebersicht der
wichtigsten, in der Protokoll-Ausfertigung gebrauchten Be-
zeichnungen :
Qualitätsprobe :
e in /// per cm 2 bezeichnet den Elasticitätsmodul; er ist
P .1
berechnet aus e = ., - worin:
JLF .*- '--
* * "Die ized byAjOÖQ
104 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
P die Kraft (gleich i tn); / die beobachtete Stablänge (=15 cm)'
dl die der Kraft P correspondirende Verlängerung und
F den ursprünglichen Querschnitts-Inhalt des Stabes be-
zeichnet. Ferner bedeutet:
y in tn pro cm 2 Grenzmodul (specif. Spannung an der Elasti-
citätsgrenze) ;
q in tn pro cm 2 die specif. Spannung an der Streckgrenze;
ß die Zugfestigkeit des Materials. Ebenso:
A in tn cm die Deformationsarbeit eines Stabstückes von
10 cm ursp. Länge; sie wurde durch Ausmaass des zuge-
gehörigen Arbeitsdiagramms bestimmt.
a ist die specif. Deformationsarbeit (bezogen auf die Volumen-
einheit des Probestabes).
c des Verfassers Qualitätscoefficient = dem Produkte aus specif.
Zugfestigkeit in die relative Dehnung nach Bruch, bezogen
auf 20 cm urspr. Stellung.
Biegeprobe.
e in tn pro cm 2 ist der Elasticitätsmodul derBiegungs-
1 ?/ s
festigkeit; er wurde aus e = — - j—z berechnet, worin:
P die concentrirte Belastung der Balkenmitte (P = 1,0 tn),
l die lichte Spannweite (/ = 150 cm),
/ in cm die der Belastung P correspondirende Durchbiegung.
endlich
/ in cm den Trägheitsmoment des Profils bezeichnet,
y in tn pro cm 2 bedeutet die Spannung der äussersten Fasern
an der Elasticitätsgrenze ;
q in tn pro cm 2 bedeutet die Spannung der äussersten Fasern
an der Bieggrenze;
ß in tn pro cm 2 bedeutet die Spannung der äussersten Fasern
bei der Maximaltragkraft.
Diese Grössen wurden selbstredend aus der Biegungsformel:
o = — berechnet, worin:
M in tn cm das betreffende Angriffsmoment,
W in cm das angebliche Widerstandsmoment des Profils be-
zeichnet.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 105
Anstalt zur Prüfung von Baumaterialien
am schweizerischen Polytechnikum in Zürich.
Mit Schreiben vom 16. September 1884 beantragte die
Direction des Stumm' sehen Eisenwerkes in Neunkirchen bei
Saarbrücken die vergleichende Werthbestimmung einer Reihe
deutscher Normalprofile in Flll88- und Schweisseisen.
Das uns zur Disposition gestellte Material wurde Profil
für Profil nach folgenden Richtungen geprüft:
l Qualität des Materials im Stege und Flanschen der
Träger u. z. :
a. durch Feststellung der Zugfestigkeit:
b. durch Kaltbiegeproben ;
c. durch Warmbiegeproben ;
d. durch Schweissproben ;
e. durch Härtproben.
2. Qualität des fertigen Productes an ganzen Gebrauch-
stücken :
a. durch Feststellung der Elasticität und Biegungs-
festigkeit ;
b. durch Feststellung der Widerstandsfähigkeit gegen
Stosswirkungen ;
c. durch Feststellung der Lochbarkeit des Materials.
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106
II. Abthg. Resultate der Festigkeitsproben.
M 1. Zugfestigkeit Flusseisen.
Umfassende Qualitätsprobe.
Prüfungsobject : aus der Flansche eines flusseisernen Trägers, deutsch.
N.-Profil No. 19 entnommen.
Querschnittsfläche : F = b . c = 2,98 . ? 75 = 2,24 cm 2 .
Bilastung
ursprüng-
licher
Dehnungen pro
P
Quir-
sehnitt
. P
cm*
/
cm
mir.
A
:-//<,
mir.
Bemerkungen
cm
1000
cm
cm
0,00
2,oo
2,24
15,0
+
0,00
6,08
6,08
6,06
1,51
Flachstab sign. : FZA.
Staboberfläche: blank, tadellos.
0,oo
0,08
2,oo
+
6,09
Mittlere elast. Dehnung pro 1 In Bela-
0,oo
0,04
stung Jl = 0,00308 cm.
,50
1,55
1,50
1,58
1,52
1,00
3,05
Elasticitätsgrenze liegt bei 4,75 tn.
,50
4,58
Streckgrenze liegt bei 5,80/».
2,00
6,10
1,56
,w
7,66
1,54
1,56
3,00
9,20
Dimensionen des Bruchquerschnitts:
,w
10,75
1,55
bc = 2,08 cm
4,00
12,80
1,58
c c = 0,50 cm
,50
+
13,88
15,69
Elast .-Crpnift
Fc= 1,02 cm 2
5,00
1,86
Elastizitätsmodul . . * = 2174 tn pro cm J
0,00
0,41
Grenzmodul . . . y= 2, 12 „ , „
Spannung a. d.
0,oo
2,24
10,oo
0,00
Streck-Grenze . . q= 2,59 , „ „
5,oo
0,00
Zugfestigkeit . . . fl= 4,02 , „ „
,50
0,00
DeformationsarbeH . A = 27,80 in tn cm
,75
0,00
Specrf. Def.-Arbeit . « = 1,94 „ n „
,80
Str
eckgre
uze
Bruchdehnung pro
6,00
0,27
10 cm . . . . Xi = 34,0 in %
,50
0,87
Bruchdehnung pro
7,00
0,46
20 cm . . . . Xt = 26,5 , „
,50
0,65
Contraction . . . </> = 54,5 „ „
8,00
1,86
Qualitätscoefficient . c = 1,07 in tn cm
,50
1,28
Bruchfläche bis auf 4 kleine, körnige Ein-
,W
1,77
lagerungen homogen ; sehnig.
9,00
Wagt
s fallt
ab
2,60
Staboberfläche nach Bruch vollkommen
9,oo
Brucl
i.
intakt.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
107
M 2. Zugfestigkeit Schweisseisen.
Umfassende Qualitätsprobe.
Prüfungsobject: aus der Flansche eines schweisseisernen Trägers, deutsch.
N.-Profil No. 19 entnommen.
Querschnittsfläche : F = b . c = 2,97 . 0,78 = 2,82 cm 2 .
laiastug
jrsprQllfl-
lichtr
Dehnungen pro
P
in
i
Qvtr-
schnitt
F
/
cm
cm
1000
Wir.
/o
cm
cm
Die
Bemerkungen
0,00
2,82
15,0
0,09
4,96
4,98
1,63
Flachstab sign.: SZA
2,oo
+
+
4,96
Staboberfläche: blank, zeigt einzelne
0,00
2,oo
0,02
4,95
Schweissnäthe, sonst tadellos.
Mittlere elast. Dehnung pro 1 tn Bela-
0,oo
0,08
stung /i l = 0,00383 cm.
,50
1,66
1,68
Elast. Grenze liegt bei 3,25 in
1,00
>50
2,00
3,88
4,97
6,65
1,64
1,68
1,66
1,67
Streckgrenze liegt bei 5,38 tn
>*>!
8,81
Dimensionen des Bruchquerschnitts:
3,oo i
9,98
11,85
1,87
Elast
.-Grenze
Sc = 2,70 cm
,50
cc = 0,66 cm
4,00
+
14,12
2,27
Fe = 1,78 cm*
0,00
0,65
Elasticitätsmodul . « =1941 tn pro cm 2
Grenzmodul . . . y = 1,40 „ „ 9
Spannung a. d. Streck-
Grenze . . . q= 2,32 w n ,,
0,00
2,82
10,0
0,oo
Zugfestigkeit . . . fi= 3,67 „ „ „
4,00
0,oo
Deformationsarbeit . A = 13,6 in tn cm
5,00
0,oo
Specif. Def.-Arbett . «= 0,59 „ „ „
1»
Streckgre
nze
0,oo
0,09
Bruchdehnung pro
,50
10 cm . . . . Xi = 18,0 in %
6,00
0,20
Bruchdehnung pro
,50
0,83
20 cm . . . . X* = 16,5 „ „
7.oo
0,48
Contraction . . . y = 23,8 „ „
,50
0,68
Qual'rtätscoefficient . c= 0,6i in tn cm
8,00
1,03
Bruchfläche sehnig mit einigen körnigen
,»
1,82
Einlagerungen.
,50
Wag
i fällt ab
1,60
Staboberfläche nach Bruch stark kanten-
8.50
Brut
h.
rissig; in Folge dessen beginnt Bruch
an einer Kante.
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108
II. Abthg. Resultate der Festigkeitsproben.
M 3. Zugfestigkeit Flusseisen.
Umfassende Qualitätsprobe.
Prüfungsobject : aus dem Stege eines flusseisernen Trägers, deutsch.
N. -Profil No. 19 entnommen.
Querschnittsfläche: F = b . c = 2,98 . 0,6? = 2,oo cm*,
Bilistuag
Ursprung*
liehir
Dehnungen pro
P
in
Quir-
sehnitt
F
cm*
/
em
Diff.
A
/*/o
Dlff.
Bemerkungen
cm
iööö
cm
cm
0,oo
2,00
15,0
0,00
5,88
5,88
Flachstab sign.: F*ZB.
1,50
5,88
Staboberfläche: blank, tadellos.
0,oo
1,60
0,oo
5,88
Mittlere elast. Dehnung pro 1 in Bela-
2,00
7,ii
1,78
1,80
1.78
stung Jl = 0,0086 cm.
,60
8,91
Elast-Grenze liegt bei 4,75 in
3,00
10,69
1,87
Streckgrenze liegt bei 6,12 in
,60
12,56
1,88
1,81
1,95
1,99
4,00
14,89
,60
16,90
18,15
20,u
Elastizitätsgrenze.
5,00
Dimensionen des Bruchquerschnitts:
,60
b c = 2,16 cm
6,00
cc = 0,42 cm
Fe = 0,91 cm*
Elasticltätsmodul . e = 2083 in pro cm*
Grenzmodul . . . y= 2,87 n „ „
Spannung a. d.
t oo
2,00
10,00
0,00
Streck-Grenze . q= 3,06 w „ ,
6,00
0,00
Zugfestigkeit . . . ß= 4,44 n , „
.12
nze
0,29
0,22
Deformationsarbeit . A = 25,36 in in cm
Specif. Def.-Arbeit . « = 1,26 „ „ .
J 1 *
,95
Streckgre
,60
0,27
0,05
Bruchdehnung pro
7,00
0,40
0,13
10 cm . . . . h = 30,o in °/o
,60
0,68
0,23
Bruchdehnung pro
8,oo
0,62
0,19
20 cm . . . . X* = 24,o „ ,
,60
1.«
0,40
Contraction . . . y = 54,6 » ,
,75
1,60
0,88
QuaTrtätscoefficient . c = 1,07 in in cm
,88
Wage fallt ab
2,40
0,80
Bruchfläche homogen, fehlerfrei, ge-
8,88
Bruch.
rändert.
Staboberfläche nach Bruch vollkommen
intakt.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
109
M. 4. Zugfestigkeit. Schweisseisen.
Umfassende Qualitätsprobe.
Prüfungsobject : aus dem Stege eines schweisseisernen Trägers, deutsch.
N. -Profil No. 19 entnommen.
Querschnittsfläche: F = b . c = 2,98 . 0,7 = 2,09 cm % .
lursprflng-
klastug lichir
Dehnungen pro
p 1 Qnr-
r schattt
in "**
/
AN
Dlff.
A
^A
Dlff.
Bemerkungen
cm*
cm
1ÖÖÖ
cm
r«f
II
0,00
2,09
15,o
Q,oo
5,io
5,73
Flachstab sign,: S r ZB.
1,50
5,70
Staboberlläche : ist nicht ganz sauber,
0,00
0,oo
sonst normal.
1,50 '
5»73
Mittlere elast, Dehnung pro 1 in Bela-
0,00
+
0,01
1,1)1
stung .■// — 0,0088 cm.
«50
\m
1,00
3,84
1,61
Elast, -Grenze liegt bei 2,2& tH,
,50
5,74
1,90
1,86
2,04
Streckgrenze liegt bei 4,88 in,
2,00
7,eo
0,61
El as ti c ha tsgrenze.
,50
3,00
11,89
2,18
2,29
,50 !
+
1 i -i
Dimensioner» des Bruchquerschnilts :
0,oo .
0,65
VC == fi|85 CWf
C C = Ojfla CT»
.F c ta l,öo &m*
Elastizitätsmodul . t = IS8Q fa pro cm*
Grenzmodul . . . y — l,o8 H „ „
0,oo
2,09
10,00
0,00
0,00
Spannung a. d.
3,50
0,no
Streck -Grenze . . q = 2,09 „ „ „
4,00
0,oo
0,oo
0,oo
Zugfestigkeit . , . ß= 3,w # „ t
,»
0,1»
Deformaläonsarbeit , . / = 6,70 in /# r«
.38
C*-»
nze
0,07
Specif. D ei -Arbeit , « = 0,82 w m m
,ao
otrecKgrc
,50
0,07
0,12
Bruchdehnung pro
5,00
0,19
10 cm . . . . Xi = 11,6 in %
,50
0,87
0,18
0,19
Bruchdehnung pro
6,00
0,56
20 cm . . . . lt = 11,8 „ „
,50
0,90
0,84
0,20
Contraction . . . ip = 13,9 „ „
J5
Wage fallt 'ab
1,10
Qualitätscoefficient . * = 0,86 in /* <•»*
6,75
Bruch.
Bruchfläche kurz sehnig.
Staboberfläche nach Bruch feinschuppig,
rauh, zahlreiche kleine Anrisse.
Digitized by VjOOQIC
110
II. Abthg. Resultate der Festigkeitsproben.
M. 5. Zugfestigkeit M. 6.
Reducirte Qualitätsprobe.
Flusseisen. Schweisseisen.
Probe entnommen der Flansche eines deutsch. Normalprofils No. 19.
Be-
Dimensionen
Qutr-
Dihming
Bi-
Dimensionen
Qoir-
DtfaRung
~
lastung
P
b
e
schaitt
F
pro
Bemerkungen
listuag
P
b
c
schaitt
F
pro
Bemerkungen
tn
cm
cm
cm*
10 cm
tn
cm
cm
cm»
10 cm
0,00
2,99
0,74
2,21
0,00
Flachstab sign.
0,00
2,97
0,71
2 % n
0,00
Flachstab sign.
4,00
0,00
FZA
3,oo
0,00
SZA
5,oo
0,00
SUboMicheUdello«.
4,oo
0,00
SUkkrIiche itniL
.75
0,00
0,20
Streckgrenze
,50
Streckgrenze
,••»
0,06
6,00
,50
0,85
0,00
0,21
7,00
0,49
Dimensionen
,50
0,82
Dimensionen
,50
0,65
des Bruch-
6,00
0,50
des Bruch-
8,00
,50
,80
8,00
Wag
Bruc
e fall
h
: ab
0,91
1,42
2,50
querschnits :
bc = 2,0 cm
c c = 0,41 cm
F c = 0,82 cm %
,50
7,00
,25
7,25
Wag
Bruc
e fölli
h
ab
0,76
1,24
2,08
querschnitts:
bc = 2,«o cm
c c = 0,59 cm
Fe = 1,53 cm 1
Spanr
iung an dei
Spannung an der
Streck-Grenze . q= 2,66 in pro cm 9
Streck-Grenze
q= 2,00 tn pro cur
Zügfestigkeit .../?= 3,99 „ „ „
Zugfestigkeit . . .
ß= 3,44 , , .
Deformationsarbeit . A = 30,oo in tn cm
Deformationsarbeit .
A = 14,00 in tn cm
Specif.-Def. -Arbeit . «=1,86,,,
Specif. Def.-Arbeit .
«= 0,66 , , „
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
10 cm ... . h = 36,o in %
10 cm ... .
*i = 21,0 in %
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
20 cm ... . Xt = 28,5 , ,
20 cm ... .
Xi = 18,5 , ,
Contraction . . . </* = 63,o , „
Contraction . . .
(f = 27,5 „ „
Qualltätscoefficient . c = 1,14 in tn cm
Qualitätscoefficient .
c = 0,64 in tn cm
Bruchfläche homogen, fehlerfrei, sehnig
Bruchfläche sehnig, mit einigen Schlacken-
Staboberfläche vollkommen intakt
resten
Staboberfläche unrein
; einseitig zahlreiche
*) unsicher.
Schweissnäthe, sowie einige Querrisse
VC
rhand
en.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
111
Ja 7. Zugfestigkeit «Aß. 8.
Reducirte Qualitätsprobe.
Flusseisen. Schweisseisen.
Probe entnommen dem Stege eines deutsch. Normalprofils No. 19.
b* | Dimensionen
«Dir-
Oihinng
Bi-
Dimensionen
Quw-
Oiboang
—
P
b
c
schnitt
P
pro
Bemerkungen
lattmo
P
b
c
tchoitt
P
pro
Bemerkungen
tn
cm
cm
cm*
tocm
tn
cm
cm
cm*
10 cm
»,00
2,98
0,68
2,03
0,00
Flachstab sign.
0,00
2,98
0,69
2,06
0,00
Flachstab sign.
-1,00
0,00
FZB.
3,00
0,00
SCB.
ö,00
0,00
Staboberficfaetadellot.
4,00
0,00
SUMorUche lonil.
«),00 ,
0,00
,1*
Streckgrenze.
,»
Streckgrenze.
,25
0,11
,50
0,28
,50
0,15
7,00
0,40
5,00
0,27
.*> ■
0,68
Dimensionen
,50
0,48
Dimensionen
*,00
0,80
des Bruch-
6,00
0,65
des Bruch-
*o
1,20
querschnitts :
,»
0,81
querschnitts.
,75
1,70
Sc = 2,16 cm
,50
1,07
be = 2,85 cm
9,00
Wage fölh ab
2,70
c c = 0,44 cm
,70
Wage fallt ab
1,25
c c = 0,62 cm
9,00
Bruc
b
F c = 0,»5 cm*
6,70
Bruc
h
F c = 1,77 cm*
*) unsicher.
Spannung an der
Spannung an der
Streckgrenze . . q = 3,oa tn pro cm*
Streck-Grenze . q = 2,oo tn pro cm*
Zugfestigkeit . . . /?= 4,43 „ „ „
Zugfestigkeit . . . ß= 3,25 „ „ ,
Deformationsarbeit . A = 27,oo in tn cm
Deformationsarbeit . A = 8,00 in tn cm
Specif. Def.- Arbeit . «= l,ss „ „ ,
Specif. Def.-Arbeit . « = 0,89 „ „ „
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
10 cm ... . Xi = 32,o in */o
10 cm . . . . Xi = 13,5 in °/o
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
20 cm ... . A 2 = 27,o „ „
20 cm ... . A 8 = 12,7 „ „
Contraction . . . </* = 53,2 , ,
Contraction . . . y = 14,i n „
QualHät8Coefficient . c= 1,20 * ,
Qualitätscoefficient . c = 0,4i in tn cm
Bruchfläche homogen; flachgewalzte Blase
Bruchfläche kurz sehnig, deutlich geschichtet.
sichtbar; sehnig.
Staboberfläche unrein, zahlreiche kleine
Staboberfläche vollkommen intakt.
Schuppchen, stellenweise auch Anrisse.
Digitized by VjOOQIC
112
II. Abthg. Resultate der Festigkeitsproben.
Kaltbiege-Probe.
Ausgeführt bei c. -f- 2° C. Lufttemperatur.
Flusseisen. Schweisseisen.
Dimensionen
Bliguogt-
Dimensionen
ftiigungs-
M.
b
c
Wiakil
Bemerkungen
M.
b
c
Wirttl
Bemerkungen
cm
cm
«°
cm
cm
a*
Proben entnommen der Flansche eines deutschen Normalprofils No. 19.
10
5 f io
1%18
Bis
95°
4,87
1,18
Bis
95°
Flachstab sign. FKA
maschinell gebo-
gen , sodann von
Hand gefaltet (180°);
ohne Bruch.
Flachstab sign. F C K A
maschinell gebogen,
sodann ausrangirt,
ohne Bruch.
13
14
5,06
5,07
1,09
Bis
1,10
Bis
55°
42«
Flachstab sign. SKA
maschinell gebo-
gen; wegen Quer-
rissen ausrangirt.
Flachstab sign. S e KA
maschinell gebogen;
wegen Querrissen
ausrangirt
Proben entnommen dem Stege eines deutschen Normalprofils No. 19.
11
12
5 10
0,7«
Bis
95°
4.97
0,78
T,WI
Bis
95°
Flachstab sign. F KB
maschinell gebo-
gen, sodann von
Hand gefaltet ; ohne
Bruch.
Flachstab sign. F e KB
maschinell gebogen
und ausrangirt,
ohne Bruch.
15
16
5,05
5,05
0,78
Bis
0,78
Bis
83°
95°
Flachstab sign. SKB
maschinell gebo-
gen, wegen Quer-
rissen ausrangirt.
Flachstab sign. S c KB
maschinell gebogen,
sodann von Hand
gefaltet ; zeigt
Querrisse.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
113
Warmbiege-Probe.
Ausgeführt in rothwarmem Zustande der Probekörper.
Flusseisen. Schweisseisen.
Dimensionen
BiiguBQS-
Dimensionen
Biigungs-
M.
e
Wiikil
Bemerkungen
M.
b
c
Wlakil
Bemerkungen
cm
cm
a*
cm
cm
«°
Proben entnommen der Flansche eines deutschen Normalprofils No. 19.
17
18
4,87
5,ii
1,13
1,10
Rachstab sign. F WA
Von Hand gefaltet,
ohne Bruch.
Flachstab sign.F WA
Alles wie vorher.
21
22
5,08
5,12
1,06
1,10
Flachstab sign. S WA
Von Hand gefaltet,
wobei sich die
Seh weiss nath öffnet.
Flachstab sign.S.WA
Alles wie vorher.
Proben entnommen dem Stege eines deutschen Normalprofils No. 19.
19
20
5,io
5,oo
0,31
0,71
Flachstab sign. FWB
Von Hand gefaltet,
ohne Bruch.
Flachstab sign.F.WB
Alles wie vorher.
23
24
5,08
5,04
0,72
0,72
Flachstabsign.SWB
Von Hand gefaltet;
beim letzten Schla-
ge querrissig.
Flachstab sign. S C WB
Von Hand gefaltet,
beim letzten Schla-
ge stark querrissig.
Digitized by VjOOQIC
114
M 25.
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Schweissprobe. M. 26.
Reducirte Qualitätsprobe.
Flusseisen. Schweisseisen.
Probe entnommen dem Stege eines deutsch. Normalprofils No. 19.
Be-
Dimensionen
Quer-
Dehnung
Be-
Dimensionen
Quer-
OehBtNig
lastung
P
b
c
schnitt
P
pro
Bemerkungen
lastung
P
b
c
schnitt
P
pro
Bemerkungen
tn
cm
Cm
cm* 1 10 cm
tn
cm
cm
cm*
10 cm
0,00
3,21
0,67
2,15
0,00
Flachstab sign.
0,00
3,17
0,67
2,12
0,00
Flachstab sign.
5,00
0,00
FSB.
3,00
0,00
SSB.
6,00
0,oo
Staboberfläche
normal.
4,00
0,00
Staboberfläche
normal
7,oo
0,00
0,00
,50
,75
0,00
Streckgrenze.
,50
,60
Streckgrenze.
5,00
0,09
,™
0,28
,50
0,27
8,00
0,40
6,00
0,40
,50
0,61
,50
0,58
9,00
0,70
Dimensionen
7,00
0,89
Dimensionen
,50
0,92
des Bruch-
,15
Wage fallt ab.
1,20
des Bruch-
10,oo
1,34
querschnitts:
7,15
Bruch.
querschnitts:
,25
2,04
b c = 2,58 cm
bc = 3,oo cm
,38
Wage fallt ab.
2,30
c c = 0,53 cm
Cc = 0,61 cm
10,38
Bruch.
F c = 1,33 cm 2
•
Fe = 1,83 cm*
Spam
iung an der
Spannung an der
Streck-Grenze . . <>= 3,5s/* pro cm*
Streckgrenze
Q = 2,24 tn pro cur
Zugfestigkeit .../* = 4,83 » 9 „
Zugfestigkeit . .
ß= 3,37 „ , ,
Deformationsarbeit . A = 23,«> in tn cm
Deformationsarbeit
A = 7,85 in tn cm
SpecH. Def.- Arbeit . « = l,io „ ,, „
Specif. Def.-Arbeit
«= 0,87 „ „ „
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
10 «* .... ^i = 25,0 in °/
10 cm
ii = 12,5 in °/o
Contraction ....(/= 36 „ „
Contraction ....
? = 13,7 . ,
Bruchfläche zeigt nahe der Staboberfläche
Bruchfläche lässt na
le der Staboberfläche
die Schweissnath.
die Schweissnath e
rkennen.
Staboberfläche in Nabe der Bruchstelle an-
Staboberfläche bis auf wenige Anrisse in
rissig. Bruchstelle liegt im Drittel der
Nähe der Bruchstel
le intakt. Bruchstelle
Stablänge, wo Schweissfl. ausschiefert.
liegt in der Stabmi
tte, wo Schweissfläche
sc
tieinb:
ir aus
schief
ert.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
115
M. 27. Schweissprobe. M. 28.
Reducirte Qualitätsprobe.
Flusseisen. Schweisseisen.
Probe entnommen dem Stege eines deutsch. Normalprofils No. 19.
Ba-
Dimensionen
g««--
OihiMfl
Bi-
Dimensionen
«uir-
Oihaong
ustil!
P
b
c
schnitt
F
Alo
pro
Bemerkungen
lattttig
P
b
c
schnitt
F
Jlo
pro
Bemerkungen
tn
cm
cm
cm*
10 cm
tn
cm
cm
cm*
10 cm
0,oo
3,86
0,6O
2,01
0,00
Flachstab sign.
0,00
3,16
0,68
1,W
0,00
Flachstab sign.
5.00
0,00
F C SB.
3,00
0,00
S C SB.
6 t oo
0,00
Staboberflache
normal.
4,00
0,00
Staboberfläche
normal.
,*>
0,00
,26
0,00
,70
Streckgrenze.
,88
Streckgrenze.
7,00 ;
0,28
,60
0,06
,50
0,44
5,00
0,19
<\oo
0,57
Dimensionen
,60
0,85
Dimensionen
.so
0,77
des Bruch-
6,00
0,60
des Bruch-
9,00
1,10
querschnitts:
,50
0,77
querschnitts:
,»
1,68
b<* = 2,90 cm
>»
1,08
6 C = 2,90 cm
,38
Wage fallt ab.
2,04
cc* = 0,60 cm
,80
Wage fallt ab.
1,20
c c = 0,65 cm
9,38
Bruch, von einer
-Fe* = 1,46 cm*
6,80
Bruch, von einer
Fe = 1,59 cm 2
Kante ausgehend
Kante ausgehend
allmählig.
zieml. plötzlich.
Spannung an dor
Spannung an der
Streck-Grenze . t> = 3,88 in pro cm 2
Streck-Grenze . q = 2,so tn pro cm 2
Zugfestigkeit . . . /J= 4,m , „ „
Zugfestigkeit .../* = 3,42 „ „ „
Deformationsarbeit . A = 19,eo in in cm
Deformationsarbeit . A = 8,66 in /« «*
Spee'rf. Def.-Arbeit . « = 0,97 „ „ „
SpecH. Def.-Arbelt . « = 0,44 „ w „
Bruchdehnung pro
Bruchdehnung pro
10 cm .... JU =s 23,0 in °/o
10 cm ... . h = 14,o in °/
Contraction . . . 7* = — „ 9
Contraction . . . 7=20,0 „ „
firuehfläche zeigt in diagonaler Richtung die
Bruchfläche kurz sehnig. Schweissfehler.
Schweissnath. Schweissfehler.
Schlackenrest nahe einer Kante.
Stabeberfläche vollkommen intakt, Bruch-
Staboberfläche intakt bis auf eine defekte
stelle He]
£t in der Stabmitte.
r; Bruchfläche schräge, unregelmässig.
Stelle, längs einer Kante, wo Bruch be-
•)
iinsiche
ginnt.
Digitized by VjOOQI.6
116
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
M. 29. Biegungsfestigkeit «AS. 30.
Erprobt an 1,7 m langen Abschnitten des deutsch. Normalprofils No. 19.
Stützweite: / = 1,5 m. Trägheitsmoment: / = 1779.
Widerstandsmoment: W = 187,0 in cm.
Flusseisen. Schweisseisen.
Elasticitätsmessung.
Bi-
Ustuno
P
tn
0,00
2,oo
4,00
6,oo
0,oo
6,oo
7,oo
8,oo
9,oo
10,oo
11,00
0,oo
11,00
,25
,60
12,00
,50
13,00
0,oo
Durchbiegung
Dlffiniz
0,00
2,18
4,38
6,58
+0,o«
6,67
7,68
8,76
9,87
10,98
12,09
-fO,06
12,16
12,64
13,33
14,13
14,97
+0,51
2,18
2,20
2,20
6,55
1,"
1,08
1,"
1,11
1,11
12,10
0,48
0,69
0,80
0,84
Spannung
dir
iusserstin
Fast»
Qtn
pro cm 9
0,00
0,40
0,80
1,20
1,20
1,40
1,60
1,80
2,00
2,20
2,20
Elasl.-Gr.
2,30
2,40
2,51
2,61
Bemerkungen
Barren sign.FB 19
Barren ist gut
gerichtet; Ober-
fläche giebt zu
keinen Bemer-
kungen Veran-
lassung.
Mittlere elastische
Durchbiegung
pro 1 tn Be-
lastung :
f = 0,0221 cm
Elastici tätsgrenze
liegt bei 11,26/»
Bi
Ustung
P
tn
Durchbiegung
Diffirinz
0,00
2,00
4,00
0,00
4,00
,60
5,00
,50
6,00
,25
,60
7,00
,60
0,00
7,50
8,00
,50
0,00
0,oo
2,40
4,83
-0,06
4,77
5,38
6,00
6,62
7,22
7,86
8,52
9,17
+0,42
9,94
10,59
11,29
+0,72
2,40
2,48
0,61
0,62
0,62
0,60
0,64
0,66
0,65
9,52
0,66
0,70
SpMRU*|
dir
lussirttii
Faun
Qtn
pro cm*
0,00
0,40
0,80
0,80
0,90
1,00
1,10
1,20
Elast.-Gr.
1,30
1,40
1,60
1,60
1,60
1,70
Bemerkungen
Barren sign. SB 19
Barren ist be-
friedigend ge-
nau gerichtet
Mittlere elastische
Durchbiegung
pro 1 tn Be-
lastung:
f = 0,024 cm
Elasticitatsgrenze
liegt bei 6,25 tn
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thoinasflusseisens als Constructioosmaterial.
117
Flusseisen.
Schweisseisen.
Elemente der Arbeitsdiagramme.
lutwg
P
tn
Durchbiegung
cm
dffs
Biflirnz
Spannuig
dir
lanirttii
Fasirn
{>tn
pro cm*
Bemerkungen
Be-
lastung
P
tn
Durchbiegung
/0
cm
Differinz
SpaHnung
der
iMierttsi
Fasirn
Qtn
pro cm*
Bemerkungen
0,oo 0,oo
5,oo, 0,ii
10,oo
13,oo
14,oo
15,oo
0,28
0,29
0,92
0,38
,50, 0,4«
16,00
1,40
,50
1,65
17,00
2,14
,50
2,74
18,oo
3,24
,50, 3,82
,to] 4,15
18,88 4,80
0,11
0,n
0,07
0,08
0,06
0,08
0,94
0,26
0,40
0,60
0,50
0,58
0,88
0,15
0,oo
1,00
2,00
2,61
2,81
3,oi
3,n
3,21
3,81
3,41
3,51
3,61
3,71
3,76
Fortsetzung von
Pag. 116, No. 29
Bieggrenze liegt
bei 14,25 tn
Wage fällt ab
Elast-Modul der
Biegungsfestigkeit .
Faserspannung an der
Elastizitätsgrenze .
Faserspannung an der
Bieggrenze ■ • •
Faserspannung bei der
max. Tragkraft . .
Durchbiegung bei der
max. Tragkraft . .
Oeform.-Arbeit bei der
max. Tragkraft . .
e== 1787/» pro cm 2
y= 2,25 „ „ „
?= 2,86 Ä „ „
ß= 3,79 „ „ „
/o = 4,80 cm
A = 71,oo tn cm
Bemerkung : Bei 18,88 in Belastung beginnt
der Steg des Trägers sich nach aufwärts
zu biegen; Wage fällt ab; Träger wird
ohne Bruch ausrangirt.
0,oo
2,oo
4,oo
6,oo
8,oo
9,oo
,50
10,oo
,50
11,00
,50
12,00
,50
13,00
,50
14,00
,50
15,00
,50
16,00
,50
16,75
0,oo
0,05
0,10
0,145
0,210
0,25
0.27
0,29
0,82
0,35
0,89
0,48
0,47
0,55
0,72
0,98
1,17
1,48
1,72
2,04
2,55
3,00
0,05
0,05
0,045
0,065
0,04
0,02
0,02
0,03
0,03
0,04
0,04
0,04
0,08
0,17
0,21
0,24
0,26
0,29
0,82
0,61
0,45
0,00
0,40
0,80
1,20
1,60
1,80
1,90
2,00
2,10
2,20
2,80
2,41
2,51
2,61
2,71
2,81
2,91
3,01
3,11
3,21
3,31
Fortsetzung von
Pag. 116, No. 30
Bieggrenze liegt
bei 10,50 in
Wage fällt ab
Elast-Modul der
Biegungsfestigkeit .
Faserspannung an der
Elasticitätsgrenze .
Faserspannung an der
Bieggrenze . . .
Faserspannung bei der
max. Tragkraft . .
Durchbiegung bei der
max. Tragkraft . .
Deform.-Arbeit bei der
max. Tragkraft. .
Bemerkung: Bei 16,76 tn verbiegt sich der
Steg des Trägers nach oben; Wage fällt
ab; der Träger wird ohne Bruch aus-
rangirt.
e = 1647 tn pro cm 2
/= 1,25 „
9 »
(>= 2,io „
1» »
/*= 3,86 .
11 *
yb = 3,oo cm
A = 41,75 in
cm
Digitized by VjOOQIC
118
EL Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Schlagproben.
Ausgeführt mit 1,70 m langen Abschnitten eines deutsch. N.-Profils No. 19.
Stützweite: / == 1,0 m. Fallgewicht: G = 0,50 /».
Flusseisen.
laufende
M
Anzahl
der
Schläge
Fallhöhl
h
m
Durch-
biegung
/
mm
Arbeits!
m
Einzeln
eistung
tn
Total
Bemerkungen
81
1
1,05
7,o
0,53
Träger vollkommen intakt.
2
1,05
14,o
0,53.
Steg in der Nähe der Aufschlagfläche ver-
bogen.
3
2,10
—
1,05
Träger gerade geblieben.
4
2,10
—
1,05
Träger schwach windschief.
5
2,10
1,05
4,21
Träger windschief; obere Flansche quer-
rissig.
Schweisseisen.
laufende
Anzahl
FillhAhi
Durch-
biegung
/
mm
Arbeitsleistung
—
M.
der
Schläge
Ä
m
m
Einzeln
tn
Total
Bemerkungen
32
1
1,05
7,0
0,53
Träger vollkommen intakt.
2
1,05
17,o
0,58
1,06
Metallischer Bruch des Steges in Nähe der
Aufschlagfläche.
3
2,10
1,05
Steg in Nähe beider Flanschen längsrissig.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 119
Tabellarische
Zusammenstellung der Resultate.
Uebersicht :
Tabelle 1 enthält: Die Resultate der Zerreissproben
mit Material der Trägerflanschen.
„ 2 „ Die Resultate der Zerreissproben
mit Material der Trägerstege. Mit
Ausschluss der Elasticitäts- und Grenz-
module sind sämmtliche Zahlen der Tab.
1 u. a Mittelwerthe aus z Versuchen.
„ 3 „ Eine Zusammenstellung specif.
Arbeitswerthe , Qualitäts- und
Völligkeitscoefficienten der Zer-
reissprobe. Sämmtliche Zahlen dieser
Tabelle sind Mittelw. aus 2 Versuchen.
„ 4 „ Die Resultate d. Kaltbiegeproben.
„ 5 „ Die Result. d. Warmbiegeproben.
„ 6 „ Die Resultate d. Schweissproben.
•Sämmtliche Zahlen dieser Tabelle sind
Mittelwerthe aus 2 Versuchen.
7 „ Die Resultate der Härtproben.
„ 8 „ Die Resultate der Biegeproben an
ganzen Gebrauchstücken.
„ q „ Die Resultate der Schlagproben.
„ 10 „ Die Resultate einiger Schlag-
proben, ausgeführt an beschädigten
Gebrauchstücken.
„ 11 „ Die Resultate d. Lochungsproben.
Digitized by VjOOQIC
120
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der Zerreiss-
Versuchstäbe sind aus den Flanschen
Deutsches
Horn.-Prif.
No.
Material
£ in in
pro cm*
Zo 8 -
fettitkiit
ßtn
pro cm*
Dehnungen nach
Bruch in % pro
10 cm ao cm
Con-
traction
in o/o
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
2101,0
1966,0
2078,o
1950,o
2072,o
1925,o
2085,o
1996,o
2128,o
2088,o
2174,0
1941,o
2150,o
2140,o
2077,0
2022,o
2088,0
2095,o
2139,o
2019,o
2162,o
2100,o
2053
2099
2130
2082
2100
2016
2125
2088
2,18
1,32
2,25
1,48
2,82
1,57
2,22
1,27
2,16
1,47
2,12
1,40
2,19
1,84
2,28
1,81
2,24
1,56
2,16
1,40
2,46
1,56
2,77
1,44
2,88
1,66
2,15
1,48
2,81
1,41
2,56
2,88
2,65
2,41
2,62
2,80
2,57
2,49
2,59
2,27
2,62
2,16
2,54
2,86
2,74
2,37
2,71
2,82
2,82
2,44
3,06
2,78
3,55
2,60
2,97
2,50
2,86
2,68
3,16
2,69
3,98
3,74
4,05
8,66
4,12
3,59
4,16
3,77
4,12
3,62
4,00
3,55
3,94
3,76
4,21
3,64
4,17
3,80
4,21
3,80
4,44
3,99
5,26
3,88
4,29
8,80
4,07
4,00
4,60
3,80
31,7
29,6
36,6
28,7
36,5
28,o
32,7
22,9
30,o
22,5
35,o
19,5
33,5
28,5
32,7
25,7
31,6
29,8
34,5
27,i
33,4
27,9
28,4
27,o
31,6
25,8
32,o
26,7
28,5
16,8
25,7
24,3
29,i
23,5
30,4
23,8
25,5
24,2
26,i
21,6
27,5
17,5
25,7
24,2
25.5
21,4
26,7
25,6
28,i
23,7
26,9
23,4
22,7
22,8
26,i
21,7
24,7
21,3
24,o
15,6
60,o
40,7
60,4
37,2
59,6
33,2
61,3
36,2
57,9
24,4
58,7
25,4
58,i
32,4
50,9
33,5
58,7
36,8
61,9
33,9
57,4
33,7
45,o
30,2
59,i
30,9
60,7
40,o
51,9
22*
Digitized by VjOOQIC
Werth des Tbomasflussdsens als Constructionsmaterial.
Proben (Qualitätsproben),
der Profile kalt herausgearbeitet.
121
Ansahen der Bruchfläche
Beschaffenheit der Staboberfläche
nach Bruoh
fast homogen, fehlerfrei, sehnig,
normalsehnig.
homogen, fehlerfrei, sehnig.
sehnig, normal, kleine Schweissfehler.
in der Mitte feinkörnig, sonst sehnig,
sehnig, mit einigen körnigen Einlagerungen.
fehlerfrei, fast homogen, sehnig,
sehnig mit einigen Schweissfehlern.
fehlerfrei, vorwiegend sehnig,
sehnig, schlecht geschweisst.
fehlerfrei, last homogen, sehnig.
sehnig mit kleinen Schlackeneinlagerungen.
fehlerfrei, vorwiegend sehnig. [ungen.
sehnig; i. i Falle m. wen. körnigen Einlager-
fehlerfrei, vorwiegend sehnig,
normalsehnig.
fehlerfrei, normalsehnig,
sehnig, normal.
fehlerfrei, normalsehnig.
» »
fehlerfrei, normalsehnig,
normaisehnig, locale Schweissfehler.
theilw. körn., sonst Tendenz z.Sehne (stahlart.)
normalsehnig.
fehlerfrei, normalsehnig,
sehnig, kleine Schweissfehler.
fehlerfrei, normalsehnig,
normalsehnig.
fehlerfrei, normalsehnig,
blättrig sehnig; normal.
vollkommen intakt. [querrissig,
zeigt Seh weissnäthe, ist stellenweise schwach
vollkommen intakt,
vollkommen intakt.
vollkommen intakt. [anrissig,
zeigt Schweissnäthe, ist stellenweise schwach
vollkommen intakt. [kommen intakt,
zeigt einige Schweissnäthe, sonst voll-
vollkommen intakt,
zeigt grosse offene Schweissnäthe.
vollkommen intakt,
unrein, kantenrissig.
vollkommen intakt.
bis auf einige Kantenrisse intakt.
vollkommen intakt.
local schwach querrissig, sonst intakt.
vollkommen intakt.
zeigt einige Schweissnäthe, sonst intakt.
vollkommen intakt.
zeigt einige Schweissnäthe, sonst intakt.
vollkommen intakt.
längs einer Faser querrissig, sonst intakt.
vollkommen intakt.
fast vollkommen intakt, local anrissig.
vollkommen intakt.
zeigt Schweissnäthe, schwach querrissig.
vollkommen intakt.
vollkommen intakt.
längs einer Faser schwach anrissig , sonst
intakt
Digitized by VjOOQIC
122
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der Zerreiss-
Versuchstäbe sind aus den Stegen
Deutscht*
Horm.-Prof.
No.
Material
Elisticitäts-
ModHl
« in in
pro cm*
Spannung an der
El.-6riua
Y in
pro cm*
Strtck-Gr.
Q in
pro cm*
Zug-
fistigkait
ß in
pro cm*
Dehnungen nach
Bruch in °/o pro
10 cm
20 cm
X*
Con-
tracrion
in%
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
2143,0
1973,o
2086,o
1972,o
2074,o
1936,o
2123,o
2000,o
2108,o
2060,o
2083,o
1889,o
2089,o
2070,o
1979
2067
2066
1987
2111
2064
2127
2068
2156
2117
2191
2022
1971
2111
1967
2,77
1,48
2,62
1,88
2,88
1,07
2,88
1,81
2,87
1,66
2,87
1,08
2,20
1,45
2,26
1,18
2,61
1,66
2,46
1,40
2,05
1,22
2,91
1,82
2,78
1,48
2,88
2,04
3,27
1,48
3,09
2,42
3,12
2,28
3,12
2,29
8,11
2,49
3,08
2,81
3,07
2,04
2,92
2,80
3,08
2,85
3,09
2,08
3,29
2,45
2,99
2,32
3,84
2,51
3,76
2,86
3,80
2,75
3,38
2,56
4,60
3,47
4,62
3,89
4,69
3,40
4,48
3.61
4,67
3,46
4,48
3,24
4,29
3,54
4,68
3,48
4,79
3,48
4,68
3,89
4,66
3,59
5,56
3,66
4,98
3,18
4,61
3,77
4.81
3,52
32,6
12,1
32,4
13,5
31,5
15,1
27,6
14,2
34,o
9,0
31,o
12,5
31,5
15,8
29,8
11,2
27,8
13,o
29,5
8,8
31,1
11,3
26,0
IIa
30,7
9,i
25,9
10,8
28,6
10,i
26,i
11,8
25,8
12,2
24,o
13,8
22,6
13,o
27,4
8*
25,6
11,9
25,7
14,6
24,i
10,8
21,9
11,8
24,0
26,o
10,4
20,4
9,5
26,6
7,6
19,6
9,6
21,9
8,7
55,6
14,5
51,6
15,9
52,0
16,6
49,s
15,2
49,8
15*
53,6
14,o
56,7
15,9
51,8
15,6
49,i
14*
52,7
14,5
54,o
17,6
44,i
14*
55,7
13,i
52,o
27,9
52,9
17*
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 123
• Proben (Qualitätsproben). Tab. 2.
der Profile kalt herausgearbeitet.
Ansehen der Bruchfläche
Beschaffenheit der Staboberfläche
nach Bruch
fehlerfrei, fast homogen, vorwieg, sehnig,
meist kurzsehnig, stellenweise unganz,
Schweissfchler.
fehlerfrei, theilweise sehnig, thlw. körnig,
sehnig mit kleinen Schweissfehlern.
a.d.schmal.Seite feinkörn.sonst lamellar-sehn.
blättrig-sehnig m. einig. körn.£inlagerungen.
in einem Falle fehlerhaft, sonst normal,
blättrig-sehnig, s t eilen w. kurz, Schweissfehler.
lamellar, vorw. sehnig ; zeigt verwalzte Blasen,
blättrige Sehne mit Schweissfehlern.
\ homogen ; fast fehlerfrei, vorwiegend sehnig.
I kurzsehnig, deutlich geschichtet.
fast homogen, fehlerfrei, vorwiegend sehnig,
blättrig-sehnig, stellenweise kurz.
fast homogen, zeigt platt gewalzte Blase,
blättrig-sehnig, stellenweise kurz.
fehlerfrei, normalsehnig,
blättrig-sehnig.
lamellar, normalsehnig,
blättrig-sehnig, zeigt Schweissfehler.
schwach lamellar; normalsehnig, fehlerfrei,
blättrig-sehnig, zeigt Schweissfehler.
theilweise körnig, theilw. sehnig (stahlartig),
blättri g-kurzsehnig.
fehlerfrei, lamellar, sehnig,
blättrig-sehnig; local unganz.
fehlerfrei, sehnig,
blättrig-sehnig.
schwach lamellar, fehlerfrei, sehnig,
blättrig-sehnig, local unganz.
vollkommen intakt.
unrein; rauh; meist leicht querrissig.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, stellenweise querrissig.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, stellenwieinschuppig, querrissig.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, feinschiefr., stellenw. querrissig.
vollkommen intakt
Off. Schweissnäthe aus ungenüg. Schweissung.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, feinschupp., stellenw. f. querriss.
vollkommen intakt.
unrein, raub, leicht schuppig, stellenw Anrissig.
vollkommen intakt.
rauh, unrein, stellenweise anrissig.
vollkommen intakt.
rauh, unrein, stellenweise leicht anrissig.
vollkommen intakt.
rauh, unrein, schuppig, leicht querrissig.
vollkommen intakt.
rauh, unrein, schuppig, local querrissig.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, stellenweise fein querrissig.
vollkommen intakt.
unrein, rauh, schuppig, anrissig.
vollkommen intakt,
unrein, schwach schuppig.
vollkommen intakt,
ziemlich gut erhalten.
Digitized by VjOOQIC
124 II. Abth Resultate der Festigkeitsproben.
Zusammenstellung der
Flusseisen. Qualitäts- und Völligkeits-
Flansche Steg
Diutsehis
Normal-Profil
No.
Specif. Da-
formatiins-
Arbait '
«
In u.ctH
Qual
coeffic
C
pro
10 cm
Co
itäts-
ienten
pro
ao cm
C
Ver-
hältnis9
C
6b
VOIIigktHs-
cttfficient
n
Specif. Dt-
fonnatiiM-
Arbtit
«
in u. cm
Qual
coeffic
C
pro
io cm
Co
ttäts
ienten
pro
20 cm
C
Ver-
hältniss
Co
C
Ylll'rgkiits-
CMfficiiet
10
1,21
1,31
1,11
1,18
0,93
1,82
1,88
1,11
1>24
0,96 ,
11
1,25
1,80
1,00
1,80
0,96
1,09
1,19
0,91
1,31
0,91
12
1,26
1,86
1,12
1,20
0,93
1,«
1,58
1,32
1,16
0,94
13
1,88
1,49
1,19
1,25
0,92
1,34
1,26
1,02
1,28
1
0,92
14
1,40
1,48
1,19
1,1*
0,94
1,39
1,45
1,21
1,20
0,96
15
1,87
1,45
1,18
1,28
0,94
1,31
1,88
1,12
1,23
0,95
16
1,28
1,82
1,12
1,18
0,98
1,23
1,88
1,04
1,28
0,92
17
1,27
1,88
1,07
. 1,28
0,92
1,29
1,40
1,18
1,24
0,92
18
1,21
1,81
1,01
1,80
0,92
1,24
1,85
1,10
1,23
0,92
19
1,80
1,40
1,10
1,27
0,93
1,2«
1,87
1,13
1,21
0,91
20
1,11
1,28
1,08
1,14
0,90
1,46
1,59
1,28
1,24
0,92
21
1,18
1,85
1,06
1,27
0,87
1,18
1,22
1,00
1,22
0,99
22
1,42
1,50
1,25
1,20
0,91
1,38
1,47
1,12
1,31
0,94
23
1,87
1,48
1,18
1,25
0,92
1,37
1,50
1,19
1,26
0,91
24
1,11
1,24
1,01
1,23
0,89
1,34
1,47
1,17
1,26
0,91
Summa
19,07
20,50
16,67
18,52
13,81
19,62
20,89
16,85
18,61
13,95
Mittel
1,27
1,37
1,11
1,"
0,92
1,81
1,39
1,18
1,24
0,98
Digitized by VjOOQI.6
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
125
specif. Arbeitswerthe.
coefficienten der Zerreissproben.
Flansche
Tab. 3.
Schweisseisen.
Steg
j 1
Diotichts
' lermal-rtifil
j No.
1
Specif. Di-
farmtioK-
Arbiit
«
In u.cm
Qual
coeffic
C
pro
io cm
Co
itäts-
ienten
pro
ao cm
C
Ver-
bältniss
C
a
VOMigkiits-
eoifficiint
n
Spicif. De-
fornations-
Arbiit
«
tnu.cm
Qual
coeffic
C
pro
io cm
Co
itäts-
ienten
pro
20 cm
C
Ver-
haltniss
Q
c
Völliokeits-
cotfficiMt
n
10
0,75*
0,86*
0,80*
1,07*
0,87*
0,33
0,85
0,81
1,13
0,94
11
1,04
1,06
0,85
1,25
0,98
0,38
0,41
0,36
1,14
0,93
12
0,93
0,98
0,82
1,19
0,95
0,27
0,28
0,24
1,17
0,96
13
0,95
1,22
0,99
1,23
0,92
0,36
0,40
0,35
1,16
0,90
i
1 14
i
IM
1,"
0,93
1,19
0,94
0,35
0,40
0,87
1,08
0,87
15
0,98
1,03
0,90
1,14
0,95
0,25*
0,27*
0,23*
1,17*
0,93*
16
1,03
1,11
0,97
1,14
0,93
0,88
0,44
0,40
1,10
0,86
17
0,86
0,98
0,78
1,1»
0,92
0,38
0,38
0,86
1,05
0,87
18
0,99
1,07
0,98
1,1»
0,92
0,48
0,54
0,52
1,04
0,89
19
0,62
0,69
0,62
1,11
0,90
0,35
0,40
0,88
1,05
0,87
20
0,74
0,81
0,78
1,04
0,91
0,27*
0,30*
0,27*
1,11*
0,90*
21
0,97
1,05
0,91
1,15
0,92
0,46
0,51
0,46
1,11
0,90
22
0,93
1,00
0,83
1,20
0,98
0,43
0,61
0,45
1,18
0,84
23
I
1,00
1,06
0,86
1,23
0,94
0,40
0,45
0,41
1,10
0,89
24
1,01
1,10
0,91
1,21
0,92
0,66*
0,69*
0,66*
1,06
0,94*
. Summa
13,84
15,08
12,88
17,49
13,90
5,69
6,33
5,76
16,59
13,49
i Mittel
0,92
1,00
0,85
1,16
0,94
0,87
0,42
0,38
1,11
0,90
*) ein Versuch.
Digitized by VjOOQIC
126
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Flusseisen.
Resultate der
Diutsch.
Nirm.-Prof.
Ort der
Entnahme
Qtitrschfl.-AbmtssuniiM
du Prebestabis
w cm
Beobachtung.
No.
der Probe
Briits
Dieka
24
Flansche
4,95
1,23
Bis 95° maschinell gebogen, hierauf v. Hand gefaltet, ohne Brud
Steg
4,95
0,84
»95° > » > »»»»
23
Flansche
5,00
1,33
Bis 95° maschinell gebogen, hierauf v. Iland gefaltet, ohne Braci
Steg
5,10
0,82
» 95° » » > » > » >
22
Flansche
5,00
1,23
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
Steg
5,00
0,83
» 95° » » » » » » »
21
Flansche
5,io
1,25
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Bruch
Steg
5,oo
0,77
» 95° » » » » » > >
20
Flansche
5,oo
0,98
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Urach
Steg
5,08
0,72
> 95° » » > » » » >
19
Flansche
5,io
1,18
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Bruch
Steg
5,io
0,72
> 95° » » » » » » *
18
Flansche
4,92
1,05
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Bruch
Steg
5,03
0,67
» 95° » » » » » » >
17
Flansche
5,08
1,00
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brück
Steg
4,95
0,65
> 95° » > » » » > >
Flansche
5,00
0,95
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brucfc
16
Steg
5,05
0,64
> 95° » » » » » * *
Flansche
5,03
0,67
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Bruch
15
Steg
5,08
0,61
»95° > » » »>»»
Flansche
5,04
0,86
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
14
Steg
5,09
0,57
» 95° » » » » > » *
Flansche
4,98
0,79
Bis 94° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
13
Steg
5,00
0,50
» 94° » > » » > » >
12
Flansche
4,98
0,76
Bis 94° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
Steg
5,00
0,61
> 94° » » » > » » »
11
Flansche
5,00
0,64
Bis 94° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
Steg
5,06
0,48
> 94° » » » » » > >
10
Flansche
4,97
0,49
Bis 94° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, ohne Brud
Steg
5,05
0,48
» 94° » > > » » » »
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial
Kaltbiege-Froben.
127
Tab. 4.
Schweisseisen.
Ho.
Ort der
Entnahme
der Probe
Qusrtdioitts-
dtsProbittabis
in cm
Briiti I Oicki
Beobachtung.
21
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Sieg
Flansche
Steg
Mansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
5,04
4,96
4,94
5,04
5,00
5,oo
5,10
4,82
5,20
5,00
5,06
5,05
5,02
4,96
5,00
5,00
5,05
5,08
5,00
5,10
5,oo
4,95
5,00
5,10
4,97
5,00
5,00
5,14
4,95
5,06
1.«
0,86
1,28
0,83
1,24
0,81
1,25
0,76
0,91
0,74
1,09
0,78
1,05
0,68
0,97
0,66
0,98
0,68
0,78
0,57
0,84
0,57
0,76
0,53
0,76
0,61
0,69
0,47
0,49
0.48
Bei 70° öffn. d. Schweissnath, bis 96° masch.w. geb. hierauf v. H. gefaL ohne Br.
» 96° maschinell gebogen, hierauf v. H. gefaltet, Probe fein querrissig.
Bei 70°öffh. d. Schweissnath, bis 95* masch.w. geb. hierauf v. H. gefal. ohne Br.
Bis 95° maschinell gebogen, hierauf v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bei 65° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch. w. geb. hierauf v. H. gefaL ohne Br.
Bis 95° maschinell gebogen, sodann v. Hand gefaltet, Probe anrissig.
Bei 58° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch. w. geb., hierauf, v. H. gefaL, Stab
Bis 95° masch. gelnjgen, sodann v. H. gefaltet, Probe querrissig, [anrissig.]
Bei 25° öffn. d. Schweissnath. bis 95° masch. w. geb.hierauf v. H. gefaL ohne Br.
Bis 95° masch. gebogen, sodann v.H. gefaltet, Probe wird hierbei querrissig.
Bis 55° maschinell gebogen, Probe wird quer rissig.
» 83° » » » > »
Bei 50° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch.w. geb. sodann v. 1 1. gefal. ohne Br.
Bis 95° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bei 60° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch.w. geb. sodann v. H. gefal. ohne Br.
Bis 95° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bei 60° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch. w. geb. sodann v. H. gefal. ohne Br.
Bis 95° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bei 60° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch.w. geb. sodann v. H. gefal. ohue Br.
Bis 95° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bei 55° öffn. d. Schweissnath, bis 95° masch. geb., sodann v. H. gefal., ohne Br.
Bis 94° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, Probe wird querrissig.
Bis 94° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, ohne Bruch.
» 94° > » » » » Probe wird querrissig.
Bis 94° masch. gebogen, sodann v. II. gefaltet, ohne Bruch.
> 94° » » » » > Probe wird querrissig.
Bis 94° masch. gebogen, sodann v. H. gefaltet, ohne Bruch.
* 94° » » » » » » »
Bis 94° masch. gebog. sodann v. H. gefal. ohne Br., Schweissn. kaum merklich.
» 94° » » » » Probe zeigt Spuren von Querrissen.
masch. w. geb. = maschinell weiter gebogen ; v. H. = von Hand,
Digitized by VjOOQIC
128
Flusseisen.
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der
Diutsch.
Nsrn.-Prif.
Ort der
Entnahme
Qumchn.-AbmMMflH
das Probistibes
in cm
Bemerkung.
No.
der Probe
Bniti
Oieki
24
Flansche
5,ii
1,91
In hellrothwarmem Zustande v. Hand gefaltet, ohne Bruch.
Steg
5,06
0,84
> > » » » > >
23
Flansche
5,io
1,86
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, ohne Bruch.
Steg
4,97
0,88
> » » » » » »
22
Flansche
5,oo
1,94
In hellrothw. Zustande v. Hand genutet, ohne Bruch.
Steg
4,98
0,88
» > » > » » »
21
Flansche
5,06
1,26
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probestab blieb intad
Steg
5,08
0,76
»» »»» »»»
20
Flansche
4,96
1,07
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probestab blieb iniafl
Steg
4,64
0,71
>» »»» »»»
19
Flansche
4,97
1,18
In hellrothw. Zustande v. Hand genutet, Probestab blieb intacj
Steg
5,10
0,71
»> > » » > »>
18
Flansche
5,00
1,07
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probestab blieb iniad
Steg
5,00
0,67
»» »»» »»»
17
Flansche
5,00
1,08
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probestab blieb intad
»» » > » > » »
Steg
4,96
0,66
16
Flansche
4,9«
0,97
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
5,07
0,64
»> » » » »»»
15
Flansche
4,96
0,78
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
5,00
0,61
» » » » »»»»
14
Flansche
5,00
0,86
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
5,00
0,57
„» » »>»»»
13
Flansche
5,02
0,78
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
5,11
0,60
»» > »»»>»
12
Flansche
5,oo
0,77
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
5,00
0,51
»> » > » » » >
11
Flansche
5,08
0,68
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
4,96
0,47
» » » »»»>>
10
Flansche
4,97
0,56
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Probe blieb intact.
Steg
4,9t
0,48
»» » » > »»»!
1
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 129
Warmbiege-Probe. Tab. s.
Schweisseisen.
tfStft. I
a-taf.
No. I
Ort der
Entnahme
der Probe
QutnchD.-AbnusuDgtn
dit Pribntabis
ii cm
Breit«
Dickt
Bemerkungen.
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
5,io
4,95
5 oo
5,oo
5,oi
4,98
5,04
5,04
5,14
4,97
5,06
5,04
4,96
5,00
5,00
5,07
5,04
5,00
4,98
5,10
5,04
5,00
5,00
5,06
5,12
5,00
5,08
5,05
4,96
5,00
1.»
0,65
1,25
0,82
1,24
0,81
1,28
0,75
0,92
0,76
1 } 08
0,72
1,06
0,69
0,98
0,66
0,94
0,64
0,82
0,57
0,84
0,58
0,80
0,52
0,69
0,50
0,68
0,46
0,54
0,49
In hellrothw.*) Zustv. H. gefal. Schweissnath offen, schwach querrissig
» > » » > Probestab stark querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnath offen.
» » » » » Probestab querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnath offen.
> » » » » Probestab wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnath offen.
» » » > > Probestab wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» » » > » Probestal) schw. anrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» > > » t Probestab stark querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» » » » > Probe querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
> » > » » Probestab schw. querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
> > » » * Probe wird stark querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» » » »i Probe wird schw. querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» » » » » Probe wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
» » » » » Probe wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. H. gefaltet, Sclr.v.-Näthe offen, Pr. querrissig.
» » » > » Probe wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe offen.
> > » » » Probestab wird querrissig.
In hellrothw. Zustande v. Hand gefaltet, Schweissnäthe kaum sichtbar.
» > » » » Probestab wird querrissig.
9
*) w. Zust. v. H. gefal. = wannen Zustand von Hand gefaltet.
Digitized by VjOOQIC
130
Flusseisen.
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der
Deutsches
Norm.-Prof.
No.
Ort der
Entnahme
der
Probestäbe
Beschaffenheit
der
Materialgattung
Spannung
in dir
Streck-fir.
o tn
pro m>
Zug-
festigkeit
ß tn
pro cm*
Dihnung
n. Bruch
pro
10 cm
l in o/o
Con-
traction
(f> in Wo
Spacif. Do
Yormations
Arbait
« in tn
u. cm
Bemerkungen
bezüglich d. geschw. Proben
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
14
13
12
11
10
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Flansche
Steg
Steg
Steg
Flansche
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
3,09
2 t 8l
3,12
3,59
3,12
3,47
3,11
3,83
3,03
3,08
3,07
3,43
2,92
3,28
3,08
3,38
3,09
3,39
3,29
3,26
2,99
3,35
3,06
2,82
3,84
3 } oi
3,76
3,48
3,80
2,53
3,61
2,91
4,50
4,48
4,82
4,98
4,69
4,94
4,43
4,43
4,67
4,67
4,43
4,74
4,29
4,64
4,68
4,74
4,79
4,87
4,68
4,58
4,66
4,67
4,44
4,26
5,56
4,68
4,98
4,40
4,61
4,09
4,60
4,09
32,6
23,8
32,4
19,i
31,5
26,5
27,5
11,7
34,0
26,5
31,o
24,o
31,5
16,o
29,8
16,5
27,8
21,5
29,5
20,4
81,i
22,8
33,4
18,2
26,0
27,o
30,7
13,9
25,9
25,8
28,5
9,8
55,5
39,o
51,6
?
52,o
49,o
49,3
16,7
49,8
48,3
53,6
36,o
56,7
27,o
51,3
27,o
49,1
c42,o
52,7
30,5
54,o
56,4
57,4
c.32,o
44,i
48,9
55,7
34,o
52,o
52,6
51,9
25,2
1,34
0,95
1,87
0,85
1,38
1,23
1,13
0,48
1,46
1,15
1,29
1,02
1,24
0,67
1,29
0,71
1,28
0,98
1,81
0,87
1,39
0,98
1,40
0,71
1,84
1,14
1,44
0,61
1,09
0,97
1,21
0,87
BrnehstcUe liegt In beld. Filier
Sil einem Ende der geachweisstrv
Stelle (wo die Schwelssnath an*
schiefert.)
Genau wie bei Flusseisen
No. 24.
id.
id.
Sehr gut geschweisst; In eisen
Felle Hegt die Bruche. aua*#r-
haih der geschweissten 6ielle.
Bruchfliehe liegt In einem Falle
in d. Mitte, im andern am Ende
der geschweissten Stelle.
Grober Scbwelasfehler in einem
Falle, Im andern Falle eine
verbrannte SteUe vorhanden.
Ein grober Seh weiss fehl er.
Bruchflache liegt in einem Fall«
ausserhalb der geach-welaeten
Stelle.
Genau wie bei Plusseisen
No. 24.
Brucbfl. Hegt ausserhalb d
geschweissten Stelle.
Bruchfläche liegt am Ende
der geschweisst en Stelle.
Sehr gut geachw. ; Bruch«, liegt
in einem Falle innerhalb, im
andern a. Ende d. geachw. Stell«
In einem Falle eine ver-
brannte Stelle vorhanden.
Bruchflache Hegt in beld.FZllra
ausserhalb der geachw. Stelle.
In einem Falle grober Schweiav
fehler vorhanden; Im andern
liegt d. Bruch flache anaserhalb
der geschweissten Stelle.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
Schweissproben.
131
Tab. 6.
Schweisseisen.
Ort der
Entnahme
der
Probestabe
Beschaffenheit
der
Materialgattung
Spannung
an dir
Strnek-Gr.
l> in
pro cm*
Zug-
(•stigkiit
ß in
pro cm*
Dihnung
n. Bruch
pro
10 cm
X in o/o
Con
traction
(f in o/o
Spncif. Di-
(onnatiint-
Arbnit
« in tn
u. cm
Bemerkungen
bezuglich d. geschw. Proben
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Steg
Flansche
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Steg
Flansche
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
ungeschweisst
geschweisst
2,42
2,89
2,28
2,26
2,29
2,31
2,49
2,65
2,31
2,41
2,04
2,22
2,80
2,82
2,85
2,51
2,08
2,81
2,45
2,88
2,82
2,86
2,78
2,51
2,60
2,42
2,51
2,18
2,50
2,82
2,86
2,24
2,66
2,60
2,76
2,80
2,59
2,54
3,47
3,71
3,89
3,71
3,40
3,47
3,51
3,84
3,45
3,61
3,24
3,89
3,54
3,38
3,48
3,70
3,48
3,45
3,89
3,39
3,59
3,56
3,99
3,78
3,88
3,66
3,66
3,48
3,80
3,66
3,18
3,08
4,00
3,56
3,77
3,52
3,80
3,64
11,8
15,1
13,5
22,0
15,i
9,o
14,2
12,5
9,o
13,o
12,5
13,2
15,3
10,9
11,2
15,1
13,o
11,7
8,8
8,7
11,3
15,4
27,9
13,8
27,0
22,2
H,i
10,8
25,8
25,o
9,1
7,4
26,7
9,6
10,8
13,0
16,8
11,9
14,5
22,2
15,9
24,7
16,6
13,0
15,2
17,8
15,8
23,o
14,o
16,8
15,9
15,2
15,5
26,7
14,8
19,9
14,5
19,5
17,6
21,2
33,7
c.21,i
30,2
c 30,o
14,8
18,4
30,9
33,8
13,i
13,8
40,o
20,8
27,9
21,6
22,8
18,7
0,89
0,49
0,40
0,74
0,48
0,27
0,48
0,43
0,27
0,48
0,85
0,40
0,48
0,85
0,88
0,50
0,88
0,35
0,25
0,26
0,35
0,51
1,04
0,44
0,95
0,76
0,86
0,34
0,93
0,86
0,27
0,21
1,08
0,81
0,88
0,40
0,69
0,41
Gute Schweissung.
Wie b. Schweisseisen No. 24.
In beiden Fällen Schweiss-
fehler vorhanden.
In einem Falle grobe Schwein-
fehler, im andern Falle liegt d.
Bruchfl. auaeerh. d. geschw. Stelle
In beiden Fällen grobe
Schweissfehler vorhanden.
Kl. 8chwelufehler ; Bruchfl. liegt
in einem Falle a.Ende d. geschw.
8telle (wo Schweisafl. suMchlef.)
In einem Falle eine verbr.
Stelle vorhanden.
Bruchfläche liegt in beiden
Fällen ausserhalb der geschw.
Stelle.
Grober Schweissfehler, Bruchfl.
liegt in einem Falle unterhalb
der geschweiftsten 8tellc.
Bruchstelle liegt in einem Falle
ausserhalb, im andern am Ende
der geschweissten Stelle.
Bruchflache liegt innerhalb der
geschweissten 8telle.
Bruch flache Hegt am Ende der
geschweissten Stelle.
Bruchfläche Hegt ausserhalb der
geschweissten 8teUe.
Bruchfläche Hegt am Ende der
Schweissfläche.
Bruchfllche Hegt ausserhalb der
geschweissten Stolle.
Bruchfläche Hegt sm Ende der
Schweissfllche.
Bruchfläche Hegt in beid. Flllen
ausserhalb d. geschw. Stelle.
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132
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Flusseisen.
Resultate der
Deutsch,
Normal-
Profil
No.
Ort der
Entnahme
der Probe
Be-
schaffenheit
des
Materials
Spannung
an dor
Streck-
gronzo
{> tn
pro cm*
Zug-
festigkeit
ß tn
pro cm*
Dohnung
■ach Brach
p.Ho»
p.2l cm
Con-
tractu
<f io°/o
Spie.
Deform.*
Arbeit
a tn
u. cm
Bemerkungen
bezüglich der Härteproben
24
24
20
20
16
13
12
10
Steg
Flansche
Steg
Flansche
Flansche
Steg
Flansche
Flansche
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
3,09
4,40
2,*b
4,oo
3,08
3,98
2,59
3,80
2,71
4,50
3,84
5,25
2,97
4,00
3,16
3,82
4,50
6,49
3,93
5,96
4,67
5,57
4,12
4,98
4,17
7,00
5,56
7,87
4,29
5,82
4,60
5,90
32,6
16,6
31,7
15,2
34,0
22,0
30,0
18,o
31,6
26,o
?,*
31,6
15,8
28,5
13,4
26,1
8,8
25,7
9,8
27,4
14,i
26,i
10,8
26,7
20,4
4,8
26,i
11,5
24,0
9,3
55,5
47,o
60,o
37,9
49,8
57,9
57,6
58,7
44,i
24,6
59,i
51,9
51,2
1,84
1,04
1,11
0,88
1,46
1,19
1,11
0,87
1,23
1,34
0,55
1,26
0,89
1,21
0,77
local weich, Bruchfläche
schwach lamellar, sehnig.
Bmchfl. theilw. körnig,
theilw. sehnig.
local weich, Bruch
zackig, sehnig.
local weich, Bruchfläche
normal-sehnig.
Bruch am Stabende.
Bruchfl. theilw. körnig,
stahlartig.
Bruch unregelmässig,
normal-sehnig.
local weich, Bruchfläche ;
sehnig, normal.
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Construcüonsmaterial.
133
Härtproben.
Tab. 7.
Schweisseisen.
Spannung
an dir
Strick-
grinzi
(> tn
pro cm*
Dorisch-
Itnul-
Prefii
No.
Ort der
Entnahme
der Probe
Be-
schaffenheit
de«
Materials
Zug-
fistigkiit
ß in
pro cm»
DibnuDg
nach Bruch
p.10 cm
*ti«°/o
p.28cm
A»inO/
Con-
tractu
Spie.
Deform.-
Arboit
a tn
U.CWI
Bemerkungen
bezuglich der Härteproben
24
23
20
20
16
13
12
10
Steg
Flansche
Flansche
Flansche
Flansche
Steg
Flansche
Flansche
angehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
ungehärtet
gehärtet
2,42
2,7«
2,41
2,51
2,27
2,57
2,27
2,34
2,32
2,60
2,51
2,66
2,50
2,68
2,59
2,69
3,«7
3,99
3,66
3,70
3,62
4,21
3,62
3,82
3,80
4,43
3,66
3,50
3,80
4,12
3,80
3,95
12,1
12,8
28,7
25,2
22,5
22,8
22,5
23,6
29,8
23,8
ll,i
25,8
21,o
16,8
15,6
11,8
11,0
20,5
19,0
21,6
17,1
21,6
18,4
25,6
20,i
9,5
21,7
17,o
15,5
10,o
14,5
16,8
87,2
36,3
24,4
32,8
24,4
33,4
36,8
20,9
14,8
30,9
33,3
22,8
21,6
0,89
0,45
1,00
0,87
0,74
0,84
0,74
0,84
1,03
1,00
0,36
0,93
0,80
0.69
0,59
Bruchfl. blättrig -seimig,
normal.
Bruchfl. normal-sehnig.
Alles wie vorher.
Alles wie vorher.
Bruchfl . normal - sehnig
mit einer härtern Partie.
Schweissfehler.
Bruchfl. normal -sehnig.
Bruchfl. blättrig -sehnig.
Digitized by VjOOQIC
134
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate dei
Dtutschts
Norm.-Prof.
Material
Stfltc-
weite
Durchbiegt»
Elasticitäts-Grtnz»
ig bei de
Biaggrinzt
r
maxJragkf.
Elutldtats-
Modul
Biegungsspannangrn
in tn pro cm* bei der
No.
in ro
cm
pro i,o tn
cm
Total
cm
cm
tn pro cm*
El.-Sriui
Bitfl-
Braut
■IL
IraHrift
24
Flusseisen
1,50
0,0098
0,1813
0,28
2,82
1673
l,w
2,68
3,67
Schweisseisen
0,0099
0,1386
0,29
2,54
1656
1,42
2,52
3,57
23
Flusseisen
1,50
0,0120
0,1808
0,82
1,68
1761
1,95
2,89
3,43
Schweisseisen
0,0119
0,1486
0,28
4,90
1624
1,«
2,19
3,73
22
Flusseisen
Schweisseisen
1,50
0,0128
0,0185
0,224
0,169
0,80
0,28
3,50
2,20
1777
1686
2,83
1,67
3,00
2,20
4,19
3,27
21
Flusseisen
Schweisseisen
1,50
0,0152
0,0161
0,2048
0,1526
0,26
0,24
1,88
1,86
1792
1692
2,06
1,45
2,51
2,21
3,43
3,21
20
Flusseisen
Schweisseisen
1,50
0,0186
0,0191
0,2135
0,1620
0,28
0,24
3,60
2,30
1752
1706
2,00
1,47
2,60
2,17
3,69
3,47
19
Flusseisen
1,50
0,0221
0,2490
0,83
4,30
1787
2,25
2,86
3,79
Schweisseisen
0,0240
0,1500
0,31
3,00
1647
1,25
2,10
3,36
18
Flusseisen
Schweisseisen
1,50
0,0260
0,0297
0,2661
0,2005
0,84
0,35
4,30
3,25
1855
1621
2,37
1,56
2,89
2,87
3,63
3,47
17
Flusseisen
1,50
0,0822
0,2418
0,88
4,68
1855
2,02
2,90
4,04
Schweisseisen
0,0388
0,1856
0,32
3,80
1767
1,«
2,36
3,64
16
Flusseisen
1,50
0,0390
0,8022
0,50
7,64
1907
2,46
3,18
4,»
Schweisseisen
0,0410
0,2359
0,36
4,58
1814
1,88
2,62
3,49
15
Flusseisen
Schweisseisen
1,50
0,0496
0,0505
0,8848
0,1894
0,45
0,84
7,40
6,78
1908
1874
2,56
1,42
3,22
2,87
4,26
3,69
14
Flusseisen
1,50
0,0611
0,3591
0,47
8,85
1983
2,66
3,29
4,42
Schweisseisen
0,0650
0,2523
0,42
7,io
1869
1,W
2,66
3,97
13
Flusseisen
1,50
0,0847
0,4132
0,56
9,28
1883
2,70
3,46
4,98
Schweisseisen
0,0883
0,2542
0,89
6,66
1806
1,59
2,35
3,73
12
Flusseisen
1,50
0,1087
0,3936
0,63
11,00
1954
2,47
3,23
4,34
Schweisseisen
0,1175
0,3088
0,47
10,10
1808
1,79
2,55
3,91
11
Flusseisen
1,50
0,1469
0,4231
0,60
9,60
1986
2,46
3,10
3,97
Schweisseisen
0,1531
0,2878
0,50
7,83
1906
1,61
2,57
4,07
10
Flusseisen
1,50
0,1986
0,4458
0,5*
9,40
2111
2,51
3,27
4,50 ,
Schweiflfeisen
0,2113
0,3048
0,54
7,92
1934
1,57
2,87
3,W
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 135
Biegeproben. Tab. 8.
Oiffirtu in
Biistta d. Flussiisiis
total
»" 7o
Bemerkungen
13,3
-89,5
49,4
1,8
28,0
29,3
15,7
14,7
45,7
15,6
20,6
32,5
13,7
10,6
8,3
15,4
-68,3
51,9
5,0
41,8
41,8
25,9
25,o
50,5
21,4
27,7
45,1
21,5
26,5
24,8
Bei 35 tn verbiegt sich der Steg; Träger wird windschief,
»34/i»» »»» » > »
Bei 29,0 tn bläht sich der Steg lokal aufwärts; Träger wird windschief.
» 31,5 /»»»»»> » »» »
Bei 31,4 tn verbiegt sich der Steg; Träger wird windschief.
» 24,5 tn sinkt die Wage in Folge Verbiegung des Steges.
Bei 22,5 in bläht sich der Steg nach oben; Träger wird windschief.
» 21 ,25 in sinkt d. Wage in Folge Deform, d. Steges ; Träger w. windschief.
Bei 21,85 tn bläht sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief.
» 20,0 /*»»»» » »» »
Bei 18,88 tn biegt sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief
» 16,75 /*»»»» » »> >
Bei 15,75 tn bläht sich der Steg lokal aufwärts; Träger wird windschief.
» 15,oo /»»»»»» » »> »
Bei 15,00 tn bläht sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief
» 13,5 /#»»»» » »» »
Bei 13,5 tn bläht sich der Steg aufwärts ; Träger wird allmälig windschief.
Bei 11,0 tn » » » » » » » » »
Bei 1 1 ,85 tn gespannte Flansche steigt i . FolgeVerbieg. d. Steg.; Trag. w. windsch.
» 9,75 tn bläht sich der Steg aufwärts, gespannte Flansche steigt.
Bei 9,75 tn bläht sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief.
» 8,75 /»»»»» » »> »
Bei 9,0 tn bläht sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief.
» 6,76 /»»»»» » »> »
Bei 6,88 in wird der Träger, in Folge Verbiegung des Steges, windschief.
» 5,75 tn bläht sich der Steg aufwärts; Träger wird windschief.
Bei 4,64 in verbiegt sich der Steg; gepresste Flansche wird S-förmig.
» 4,76 tn » » » » Träger wird windschief.
Bei 4,18 tn steigt d. Steg u. <L gedrückte Flansche aufwärts, Trag. w. windsch.
» 3,68 tn verbiegt sich der Steg; Träger wird windschief.
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136
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der
Profil
Fall-
Fallhöhe in m
Anzahl
Durchbiegung
in mm beim
Geleistete
Differeni
Na.
Material
Gewicht
in tn
beim 1. u.
2. Schlag
nii dm
folgiodin
Schllgon
der
Schläge
i.
Schlag
2.
Sohlag
Arbeit in
m tn
absolut
zu
Gunsica
24
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
2,o
4,o
4
2
6,5
7,0
14,5
17,0
6,0
2,o
4,o
66,6
23
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
1,78
3.56
4
2
7,0
7,0
14,0
17,0
5,84
1,78
3,56
66,6
22
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
1,58
3,16
3
2
8,0
8,o
15,0
18,o
3,16
1,58
1,58
50,o
21
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
1,88
2,76
5
1
7,o
7,o
14,o
14,o
5,52
0,69
4,83
87,5
20
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
1,21
2,42
4
2
6,o
7,o
14,o
15,o
3,62
1,20
2,42
66,6
19
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
1,05
2,10
5
2
7,o
7,o
14,o
17,o
4,21
1,06
3,15
74,8
- 1
18
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
0,91
1,82
4
2
7,o
7,o
14,o
17,o
2,78
0,91
1,82
66,6
17
Flusseisen
Schweisseisen
0,50
0,78
1,56
4
2
8,o
9,o
18,o
21,o
2,84
0,78
1,56
66,6
16
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
1,11
2,22
4
3
9,o
10,o
18,o
20,o
1,98
1,82
0,66
33,3
15
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,98
1,86
4
3
10,o
9,5
19,o
19,6
1,68
1,12
0,56
33,3
14
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,77
1,54
4
3
10,o
10,5
18,o
20,5
1,88
0,92
0,46
33,3
13
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,64
1,28
4
3
10,o
11,0
21,o
22,o
1,U
0,76
0,88
33,s
12
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,52
1,04
4
3
10,o
13,o
20,o
24,o
0,98
0,62
0,81
33,8
11
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,42
0,48
4
4
12,o
13,o
23,o
27,o
0,75
0,75
0,0
0,0!
10
Flusseisen
Schweisseisen
0,80
0,84
0,68
4
4
9,o
10,o
18,o
20,o
0,60
0,60
0,o
0,o
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 137
Bchlagproben. T ^. 9.
i Bemerkungen.
Nach dem 4. Schlag ist der Steg in Nähe der Aufschlagfläche gebrochen.
Nach dem 2. Schlag zeigt der Steg in Nähe der Aufschlagfläche einen Längsriss, Schweissn. offen.
Nach dem 4. Schlag: met. Bruch in Steg und Flansche in der Aufschlagfläche.
» » 2. > Steg in Nähe der Aufschlagfläche verbogen u. längsrissig, Schweissn. offen.
Nach dem 3. Schlag: Steg in Nähe der Aufschlagfläche verbogen, quer- und längsrissig.
>»2. »>>>> » » u. längsrissig, Schweissn. off.
Nach dem 5. Schlag: Träger intact, stark windschief.
> »I. » Steg des Trägers schwach windschief und längsrissig, Schweissnath offen.
Nach dem 4. Schlag: Träger intact, stark windschief.
> » 2. » Schweissnath offen, Steg verbogen, in Nähe der Aufschlagfl. schwach anrissig.
Nach dem 5. Schlag: Träger windschief, Flansche in der Aufschlagfläche querrissig.
» » 2. » Schweissnath offen, Steg in Nähe der Aufschlagfl. verbogen, längsrissig.
Nach dem 4; Schlag: Träger stark windschief, vollkommen intact.
» » 2. » Schweissnath offen, Steg verbogen, längsrissig in Nähe der Aufschlagfläche.
Nach dem 4. Schlag: Träger intact, stark windschief.
» » 2. » Schweissnath offen, Steg in Nähe der Aufschlagfl. verbogen, fein längsrissig.
! Nach dem 4. Schlag: Träger vollkommen intact, stark windschief.
> » 3. » Steg in Nähe der Aufschlagfl. verbogen, fein längsrissig, Schweissnath offen.
Nach dem 4. Schlag: Träger vollkommen intact, stark windschief.
» » 3. » Steg stark verbogen, in Nähe beider Flanschen längsrissig.
Nach dem 4. Schlag: Träger windschief, Steg in Nähe d. Aufschlagfl. stark verbogen, längsrissig.
> » 3. > Träger windsch., Steg i. Nähe d. Aufschlagfl. stark verb. längr. Schweissn. off.
Nach dem 4. Schlag: Träger windschief, Steg in Nähe d. Aufschlagfl. stark verbogen, längsrissig.
» » 3. » » > »»»>> » » »
Nach dem 4. Schlag : Träger stark windschief, sonst intact.
»3- » » * * »»
Nach dem 4. Schlag: Träger stark windschief, vollkommen intact.
> » 4. » » » » » »
Nach dem 4. Schlag: Träger stark windschief, vollkommen intact.
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138
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate einiger
Ausgeführt an
Deutsch
N»rn.-Prof.
No.
Material
Beschaffenheit
des Versuchstückes
Fall-
gewicht
in tn
Fallhöhe in
hin 1. u.
2. Schlaf
bii im
folgendM
Schlag»
Suamt-
Schllfli
24
23
20
17
16
15
Flusseisen
Schweisseisea
Flusseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Schweisseisen
Flusseisen
Schweisseisen
Gespannte Tragerflansche
auf 1 ,5 mm Tiefe durchgesägt
Gespannte Trägerflansche
auf i , 5 mm Tiefe durchgesägt
Gespannte Trägerflansche auf
2,o mmTief. durchgemeisselt
Gespannte Trägerflansche auf
1,5 mm Tiefe durchgesägt
Gespannte Trägerflansche auf
2,0 mm Tief, durchgemeisselt
Gespannte Trägerflansche auf
i ,5 mm Tief, durchgemeisselt
0,M)
0,50
0,50
0,50
0,80
0,80
2,0
1,78
1,21
0,78
1,11
0,98
4,0
3,5«
2,42
1,56
2,22
1,86
4
2
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 139
Schlagproben. Tab. 10.
beschädigten Gebrauchsstücken.
Bemerkungen.
Nach dem 4. Schlag: Steg i. Nähe d. Aufschlag fl. stark verbogen, fein anrissig, Träger windschief
» » 2. » Steg in Nähe der Aufschlagt), verbogen, längsrissig, n. d. 4. Schlag windsch.
Nach dem 4. Schlag: Träger vollkommen intact, windschief.
Nach dem 4. Schlag: Steg in Nähe der Aulschlagfläche stark verbogen, anrissig. Träger
windschief, Meisselfurche erweitert, rissfrei.
Nach dem 2. Schlag: Steg verbogen und längsrissig, beim 4. Schlag Steg längs- und
querrissig, die angehauene Flansche längs der Furche zur Hälfte durchgerissen.
' Nach dem 5. Schlag: Bruch des Trägers von der Sägefurche ausgehend.
1 > »2. > Steg verbogen, in der Nähe der Aufschlagfläche längsrissig, n. d.
I 4. Schi. Sägefurche merklich erweitert, anrissig, Träger ist windschief.
1
Nach dem 3. Schlage: Steg verbogen, Träger intact aber windschief, Meisselfurche erweitert,
einseitig anrissig.
I
t
- Nach dem 4. Schlag: Steg verbogen, Träger intact, windschief. Meisselfurche erweitert,
an einer Kante schwach anrissig.
Beim 2. Schlag gerader, plötzlicher Bruch der angehauenen Flansche und des Steges.
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140
IL Abth.
Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der
Beschaffenheit
Ursprüngliche
Zagfestigkeit
der Lochnath in
tn pro cm %
a
Material
des
Materials
der
Lochleibung
Fosti|kiit
tn fr. cm*
Dihiuig
ii o/ pri
ao cm
Cia-
trictioi
in%
bei
gestanzt. Löchern |
ab- | «*Q4.»
8011,1 ; Fwtlrk't'j
24
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
schiefirig
4,50
26,1
55,5
3,67
4,75
- 20,;
+ 5,«
22
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
schiefrig
4,6»
24,0
52,o
3,89
5,09
-27,7
21
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
schiefrig
4,43
22,6
49,8
3,62
4,77
— 20,5
+ 7,
18
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
schiefrig
»
4,29
25,7
56,7
3,66
4,84
- U,7
-f- 12.«
24
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
sämmtliche Löcher
um i «*«* ansgerieben
4,60
26,i
55,5
4,66
4,69
+ Li
+ U
18
Plusscisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
sämmtliche Löcher
um I mm ausgerieben
4,2»
25,7
56,7
4,71
4,71
+ 9 S 5
24
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
4,50
26,i
55,5
—
1
22
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
4,6»
24,o
52,o
—
19
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
4,43
25,5
53,6
—
—
19
Flusseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
4,43
25,5
53,6
—
—
19
Schweisseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
3,24
11,9
14,o
—
—
24
Schweisseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
rein, Lochränder
scharf
3,47
11.»
U,6
2,64
3,18
— 26,8
- 8,4
19
Schweisseisen
nicht ausgeglüht
ausgeglüht
sämmtliche Löcher
um I mm ausgerieben
3,24
U,»
14,o
3,14
3,32
- 3,1
+ 2,5
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
141
Lochungsproben.
Tab. 11.
Zugfestigkeit
der Lochnath in
tu pro cm*
bei
gebohrt. Löchern
% dar
anprftag-1.
Bemerkungen-
- 1,8
+ o.»
+ 14,6
+ 13,4
+ 13,7
+ 13,8
+ 3,6
+ 8,«
+ 3,4
+ 8,8
Bei 3,31 tn pro cm* der Lochnaht treten unter Knall, von der Leibung 2 benachbarter Löcher,
Risse auf; Bruchfläche körnig, hellglänzend.
Unter erhebl. Dehnungtritt Bruch v. e. seit!. Loche ausgehend ein, Bruchfl. laraeil ar, sehnig, norm.
Bei 3,31 tn pro cm 1 der Lochnath treten unter Knall von der Leitung 2 benachbarter Löcher
Risse auf; Bruchfläche körnig, hellglänzend.
Unter starker Dehnung tritt Bruch v. mittl. Loch ausgehend ein ; Bruchfl. lamellar, sehnig, norm.
Bei 3,28 tn pro cm % der Lochnath treten von der Leibung sämmtlicher Löcher ausgehend
nacheinander Risse auf; Bruchfläche körnig.
Unter starker Dehnung u. Qucrcontraction trittBruchein ; Bruchfl. lamellar, vorwiegend sehnig.
Bei 3,63 tn pro cm* der Lochnath treten 2 Risse an der Leibung des mittleren Loches auf;
Bruchfläche körnig, hellglänzend.
Unter starker Dehnung und Quercontraction tritt Bruch von einem seitlichen Loch aus-
gehend ein; Bruchfläche normal-sehnig.
Riss beginnt beim mittleren Loch, Bruchfläche normal-sehnig.
Riss beginnt gleichzeitig an der Leibung eines seitlichen und des mittleren Loches; Bruch-
fläche lamellar, sehnig, normal.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch vom mittleren Loch aus ein;
Bruchfläche lamellar, sehnig.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch vom mittleren Loch aus ein;
Bruchfläche lamellar, sehnig.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt vom mittleren Loch aus Bruch ein;
Bruchfläche normal-sehnig.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt von einem seitlichen Loch aus Bruch
ein; Bruchfläche normal-sehnig.
Alles wie vorher; Bruchfläche theilweise (einseitig) körnig, theilweisc lamellar, normal-
sehnig.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch ein ; Bruchfl. lamellar, normal -
sehnig, zeigt verwalzte Blasen.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch ein; Bruchfläche lamellar,
normal-sehnig, zeigt verwalzte Blasen.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch vom mittleren Loch aus ein ;
Bruchfläche normal-sehnig.
Unter erheblicher Dehnung und Quercontraction tritt Bruch vom mittleren Loch aus ein;
Bruchfläche normal-sehnig.
Bruch beginnt von einem seitlichen Loch aus; Bruchfläche blättrig-sehnig.
Riss beginnt gleichzeitig zu beiden Seiten des mittleren Loches; Bruchfläche bis auf die
körnige Umfassung eines seitlichen Loches, sehnig.
Riss beginnt gleichzeitig vom mittleren und einem seitlichen Loch aus; Bruchfl. sehnig.
Bruch beginnt von einem seitlichen Loch aus; Bruchfläche blättrig-sehnig.
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142 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Am Schlüsse vorstehender Darlegung der Resultate unserer
Untersuchungen lassen wir besserer Uebersicht willen, in ge-
drängter Form noch vergleichende Zusammenstellungen der
gewonnenen Resultate folgen.
I. Qualität des Materials.
a. Vergleichende ZQSimnengtellnDg der Hittelwerthe der Zerreissprobeo.
Bezeichnung Flusseisen Schweisseisen
Ort der Entnahme der Proben . Flaiseka Steg FUnich« 8teir
Anzahl der ausgeführten Proben 30 30 30 30 Stück
Elasticitätsmodul 2110,9 2099,9 2035,1 2053,1 In pro cm*
Grenzmodul 2,81 2,61 1,44 1,89 >
Spannung an der Streckgrenze . 2,80 3,21 2,44 2,86 »
Zugfestigkeit 4,24 4,69 3,76 3,46 >
Specifische Deformationsarbeit . 1,27 1,81 0,91 0,86 in u. cm
Dehnung nach Bruch pro 10 cm 32,6 29,9 25,7 11,8 in °/o
> » » » 20 » 26,8 24,i 22,8 10,7 »
Contraction 57,4 52,0 32,7 16,2 »
b. Vergleichende Zusammenstellung der Resultate der Kaltbiegeprobeo.
Bezeichnung Flusseisen Schweisseisen
Ort der, Entnahme der Proben . . . Flanicke Steg Flanicke Steg
Anzahl der ausgeführten Proben ... 30 30 30 30 Stück
Anzahl der maschinell bis 95° gebogenen,
inzwischen gebrochenen Stäbe ... — — 1 1
Anzahl der beim Falten (Umschlagprobe)
gebrochenen Stäbe*) — — 1 13
c. Vergleichet ZasanmeDstellMg der Resultate der Warabiegeproben.
Bezeichnung Flusseisen Schweisseisen
Ort der Entnahme der Proben . . . Flanscke Steg FUiscke Steg
Anzahl der ausgefiihrten Proben ... 30 30 30 30 Stück
Anzahl der von Hand gefalteten, in-
zwischen gebrochenen Stäbe*) ... — — 2 15
*) Metallischer Bruch.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 143
d. Vergleiebeode Zusammenstellung der Resultate der Schweissproben.
Bezeichnung Flusseisen Schweisseisen
Gesammtanzahl der ausgeführten Schweissproben 30 30 Stück
Schlecht geschweisste Proben (Proben mit groben
Schweissfehlern) 16,6 % 23,s %
Besonders gut geschweisste Proben (Bruchflächen
ausserhalb der geschweissten Stelle) . . . 20,0 % 36,6 %
Im Vergleiche zum ungeschweissten
Material beträgt:
die Abnahme ( — ) der Spannungen
an der Streckgrenze .... im Mittel: — 0,6% — 2,4 %
die Abnahme (— ) der Zugfestigkeit » » — 1,9 % — 0,4 %
die Abnahme ( — ) der Dehnungen
pro 10 cm > > — 33,1 °/o —10,4%
die Abnahme ( — ) der speci fischen
Deformationsarbeit > » — 35,1 % — 13,7 %
Bei Beurtheilung vorstehender Zahlenwerthe ist vor Augen
zu behalten, dass die Aenderung der Dehnungsverhältnisse und
damit der Deformationsarbeiten der Zugfestigkeit des ge-
schweissten Flusseisens mehr das Verfahren, die Art als die
Güte der Schweissung charakterisirt. Da die Schweissung von
Hand unter Anwendung gewöhnlicher Handhämmer erfolgte,
so war auch nicht zu vermeiden, dass die Schmiede die ge-
schweissten Stücke bei abnehmender Temperatur richteten,
streckten, kurz überschmiedeten. Bekanntlich ist aber das
Flusseisen gegen mechanische Einwirkungen sehr empfindlich
(vgl. auch Braun's Vortrag, Eisen und Stahl, 1882); jeder
Hammerschlag vermindert die Ductilität und erhöht die Festig-
keit des Materials local an der betreffenden Stelle. (Ein-
wirkungen dieser Art treten bei der Zugprobe reliefartig aus
dem umliegenden Metalle zum Voi schein. Kupfer zeigt ähn-
liches Verhalten.) Wahrscheinlich ist die erhebliche Abnahme
der Dehnungsfähigkeit der geschweissten Versuchstäbe in Fluss-
eisen grösserentheils diesem Umstände zuzuschreiben. Das
Schweisseisen ist in dieser Hinsicht viel weniger empfindlich.
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144 II. Abtheilung. Resultate der Festigkeitsproben.
e. Vergleichende Zusammenstellung der Resolute' der Härtproben.
Bezeichnung gg" •■ggf*
Gesammtanzahl der ausgeführten Härtproben 8 Stück 8 Stück
Im Vergleiche m. d. ungehärt. Materiale beträgt:
die mittl. Zunahme ( -j-) der Spannung . . . a.cL Streckgrenze-!- 39,3 °/o + 8,0 °/o
» » » » » Zugfestigkeit . > » > -|- 38,6 * + 7,8 »
» > » » » Dehnung p. io an » » » — 49,5 » — 6,4 »
» » » » » Dehnung p. 20 <r*K » » » — 61,8 » — 17,» »
> » » » » Contraction . . » » > — 23,4 » — 6,2 »
» » » » > spec. Deformations-
arbeit . . . » » > — 29,7 » — 1,8 >
Mit Bruchstücken der gehärteten Zerreissproben sind genau
in der auf S. 91 bezeichneten Art noch Kaltbiegeproben aus-
geführt worden, welche folgende Resultate ergaben:
Gesammtanzahl der ausgeführten Proben . . . • . . 10 Stück 10 Stück
Anzahl der maschinell bis 95 ° gebogenen, inzwischen
gebrochenen Stäbe 2*) » 7*) »
Anzahl der während dem Falten gebrochenen Stäbe . . — » 2 »
Das Falten von Hand haben ertragen 8 » l »
IL Qualität des fertigen Productes.
a. DarekchDitts-ResiilUte der Biegeproben.
Auf beigehefteter Taf. V haben wir die Resultate der
Biegeproben mit ganzen Gebrauchstücken in Fluss- und Schweiss-
eisen graphisch dargestellt. Jedem Profil wurde eine Vertikale
zugewiesen, auf welche in beliebig gewählten Maasstäben <Jer
Elasticitätsmodul, Grenzmodul, Spannung an der Streckgrenze
und Max. Biege-Spannung aufgetragen wurden. Durch schwarz
ausgezogene Linienzüge erscheinen die gleichartigen Werth-
zahlen der Biegeproben verbunden. Auf den ersten Blick
lässt diese Darstellung erkennen, dass mit dem Grade der
Durcharbeitung des Materials unter der Walze sowohl die
Elasticitäts- als Festigkeitsverhältnisse der Träger wachsen.
Durchschnittsresultate für den täglichen Gebrauch zu ge-
winnen, haben wir die in Taf. V roth dargestellten Abgleichungs-
linien eingetragen und an Hand dieser die nachstehenden
Durchschnittsresultate festgestellt.
*) Die einzelnen Biegungswinkel betrugen beim Flusseisen: 55°, 57°;
beim Schweisseisen: 51°, 55°, 70°, 74°, 75°, 76° und 86°.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
145
Tabellarische Zusammenstellung
der Durchschnitts- Resultate der Biegeproben.
btutschts
Flutstistn
Schwelsselsen.
Noraal-
Profil
No.
Etasticitats-
Modul
ttnvr.cm*
Spannung
an dor
Elast.-Gronzo
Y in
pro cm*
Spannung
an dor
Bioggroozo
Q tn
pro cm*
Spannung
b»i dor
max. Tragkr.
ß tn
pro cm* j
Elasticitats-
Modul
6 tn
pro cm*
Spannung
an dor
Elast.- Grinzi
y tn
pro cm 1
Spannung
an dir
Bioggronzs
{> tn
pro cm*
Spannung
boi dor
max. Tragkr.
ß tn
pro cm*
10
2000
2,70
3,50
4,50
1930
1,70
2,60
4,05
11
1981
2,65
3,48
4,43
1908
1,68
2,57
3,99
12
1962
2,60
3,86
4,36
1886
1,66
2,54
3,92
13
1942
2,55
3,28
4,28
1864
1,64
2,50
3,86
14
1928
2,50
3,21
4,21
1841
1,61
2,47
3,79
15
1904
2,45
3,14
4,14
1819
1,59
2,44
3,73
16
1884
2,40
3,07
4,07
1797
1,57
2,41
3,66
17
1865
2,35
3,00
4,00
1775
1,55
2,37
3,60
18
1846
2,80
2,93
3,98
1753
1,58
2,34
3,54
19
1826
2,25
2,86
3,86
173t
1,51
2,31
3,47
20
1807
2,20
2,78
3,78
1709
1,49
2,28
3,41
21
1788
2,15
2,71
3,71
1686
1,46
2,25
3,84
22
1769
2,10
2,64
3,64
1664
1,44
2,21
3,28
23
1749
2,05
2,67
3,57
1642
1,«
2,18
3,21
24 '
1730
2,00
2,50
3,50
1620
1,40
2,15
3,15
26»)
1,25*)
1,38*)
b. Resolute der Schlagproben.
Bezüglich der zahlenmässigen Resultate der Schlagpro ben
mit normalen und theilweise beschädigten Gehrauchstücken
verweisen wir, Wiederholungen zu vermeiden, auf die Zu-
sammenstellungen aufS. 136 — 139. Aus diesen geht unzweifel-
haft hervor, dass:
1. Das Thomas-Flusseisen die dynamischen Be-
lastungen, insbesondere zufällige Stoss Wirkungen, mit
mindestens gleicher Zuverlässigkeit als dasSchweiss-
eisen aufzunehmen und zu übertragen vermag. In
specieller Anwendung auf das gewalzte Trägermaterial ist die
nicht unwichtige Thatsache anzuführen, dass wahrscheinlich
in Folge Homogenität, gepaart mit der ausgewiesenen quali-
tativen Ueberlegenheit des Flusseisens im Stege, die Widerstands-
fähigkeit und die relative Bruchsicherheit der Flusseisenträger
mit wachsender Profilhöhe ebenfalls wächst.
*) Durch Interpolation bestimmt.
10
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146 IL Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
2. Dass kleine, zufällige Beschädigungen, Fehler
etc. beim reinen, weichen Thomaseisen bezüglich
Stabilität und Sicherheit einer Construction keine
grössere Gefahr als beim Schweisseisen nach sich
ziehen.
c. Vergleiche ZüsammensUllQDg der Resolute der Lechigsyrebei.
Bezeichnung: Flusseisen Schweissetsen
Gesammtanzahl der ausgeführten Proben ....
Anzahl der Proben mit gestanztem Material . . .
» » » » gebohrtem » ...
Abnahme ( — ) der ursprünglichen Zugfestigkeit durch
Stanzen des Flusseisens, im Mittel:
im Maximum:
Abnahme ( — ) der urspr. Zugfestigkeit des gestanzten
und ausgeglühten Flusseisens, im Mittel:
im Maximum:
Abnahme ( — ) der urspr. Zugfestigkeit durch Bohren
des Flusseisens, im Mittel:
im Maximum:
Abnahme ( — ) der urspr. Zugfestigkeit des gebohrten
und ausgeglühten Flusseisens, im Mittel:
im Maximum:
Abnahme ( — ) der urspr. Zugfestigkeit des gestanzten
und ausgeriebenen Flusseisens, im Mittel:
Abnahme ( — ) der urspr. Zugfestigkeit des gestanzten,
ausgeglühten und ausgeriebenen Flusseisens,
im Mittel:
Der scheinbare Widerspruch, welcher aus vorstehender
Zusammenstellung in Folge Zunahme der ursprünglichen Zug-
festigkeit des Flusseisens durch Stanzen und Ausglühen oder
Ausreiben, ferner durch die Procedur des Bohrens resultirt,
findet darin seine Erklärung, dass zur Feststellung der ur-
sprünglichen Festigkeit Probestäbe mit blank abgeschlich-
teten Oberflächen benutzt wurden, während das Versuchsmaterial
der Lochungsproben auf den Breitseiten die ursprüngliche, härtere
Kruste trug. Mit Rücksicht hierauf kann man sagen:
1. Durch Stanzen des Flusseisens wird seine
ursprüngliche Zugfestigkeit abgemindert; die Grösse
der Abminderung hängt wahrscheinlich vom Verhältnisse des
Lochdurchmessers zur Stärke des Flusseisens, ferner vom Ver-
hältnisse des Stempels zum Durchmesser der Matrize der
Stanzmaschine ab. Nach unsern Versuchen kann die fragliche
Abminderung c. 30% der ursprünglichen Festigkeit betragen.
20 Stück
6 Stück
12
>
4 >
8
»
2 >
20,9%;
—
27,7 »
+
8,6%;
+
12,8 »
+
7,6o/o;
+
14,5 »
+
7,8%;
+
13,4 »
+
5,6%;
+
6,8 »
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 147
Die Brucherscheinungen der gestanzten, un ausgeglühten and nicht ausgc-
riebenen Proben waren dieselben. Bei einer bestimmten Belastung ertönten in Folge
plötzlicher, von den Lochlei bangen aasgehender Rissbildungen mehr oder weniger
intensive Knalleffectc. Die Proben gestatteten hierauf noeh eine massige Steigerung
der Belastungen und zerrissen meist plötzlich ohne Co ntractlonsersch einungen. Die
Bruchflächen dieser Proben zeigten in der Regel körniges Gefüge. Die zuerst an-
gerissenen Theile des Bruchquerschnitts waren stets körnig, hellglänzend und er-
schienen umrahmt durch eine graue, matte, sehnige Zone. Die Länge dieser Partien
schwankte zwischen 3—4 mm. Die seitlichen Figuren Nr. 1. 2, 3 und 4 auf der
Tafel Nr. VI sollten einige der beschriebenen Bruchflächen zeigen. Leider ist der
Lichtdruck nicht genügend sauber und scharf ausgefallen, um die Structurverhiiltnisse
dieser Bruchflächen unterscheiden zu können.
2. Auf Grundlage der übereinstimmenden Bruch-
erscheinungen kann als feststehend angesehen werden,
dass durch Stanzen das Flusseisen am Lochumfange
comprimirt, somit spröde wird, daher auch hier
reissen muss, bevor die durchschnittliche Zug-
festigkeit des Materials erreicht ist. Bestätigt wird
diese Anschauung durch die Thatsache, dass
3. Durch Ausglühen des gestanzten Flusseisens
oder durch gleichmässiges Ausreiben der gestanzten
Löcher um 1 mm die ursprüngliche Festigkeit des
Materials wieder hergestellt wird.
4. Durch Bohren wird die Festigkeit des Thomas-
Flusseisens nicht alterirt.
Die gleiche Sachlage beim Schweisseisen konnte in Er-
mangelung ausreichenden Versuchsmaterials nicht festgestellt
werden.
Die beigehefteten Lichtdruck-Tafeln Nr. VI,VII & VIII sollen
einen Ueberblick über das gesammte Versuchsmaterial geben.
Taf. VI zeigt zunächst zwei Tabletten mit Stäben der
Qualitätsproben; auf der einen Tablette sind Probestäbe aus
dem Flusseisen-, auf der andern aus dem Schweisseisen-
profil Nr. 24 zusammengestellt. Fig. 1 dieser Tabletten zeigt
eine Schweissprobe ; Fig. 2 und 3 die Zerreissproben aus der
Flansche; Fig. 4 und 5 diejenigen aus dem Stege des Profils.
Analog stellen Fig. 6 und 8 die Kalt-, resp. die Warmbiege-
probe mit Flanschen, — Fig. 7 und 9 diejenige mit Steg-
material dar.
Fig. 1, 2, 3 und 4 der Taf. VI geben die schon früher
erwähnten Bruchflächen einiger Lochungsproben mit Fluss-
eisen. Fig. 5 und 6 gibt die Ansicht zweier gestanzten und
ausgeglühten, — Fig. 7 einer gestanzten, unausgeglühten, jedoch
ausgeriebenen Lochungsprobe. Vom höchsten Interesse sind
die durch Abfallen des Glühspans auf den Breitseiten sämmt-
licher über 20 cm breiten Lochungsproben selbstthätig er-
schienenen Spannungstrajectorien.
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148 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Fig. 12 stellt eine gebohrte, ausgeglühte, Fig. 13 eine
gebohrte, nicht ausgeglühte, Fig. 14 eine gestanzte, unaus-
geglühte und nicht ausgeriebene Lochungsprobe dar.
Fig. 8 und 9, sowie Fig. 10 und 11 sind Biegeproben mit
ganzen Gebrauchstücken.
Taf. VII gibt die Ansicht einer Auswahl von Schlag-
proben; man sieht, dass sämmtliche Flusseisenproben (Fig. 1,
4, 5, 7, 9 un d ll ), obschon stark gefaltet und durchgebogen,
rissfrei geblieben sind, während die Schweissproben (Fig. 2,
3, 6, 8, 10 und 12) in der Regel in der Nähe der beiden Ueber-
gangsstellen des Steges in die Flanschen metallischen Bruch
zeigen; selbstredend dominirt von diesen Brüchen stets der-
jenige in Nähe der Aufschlagflächen des Rammbärs.
Taf. VIII gibt schliesslich ein Bild über die unter dem
Dampfhammer im Werke ausgeführten Kaltproben, durch
welche in erster Linie die Zuverlässigkeit und die ausser-
gewöhnlichen Zähigkeitsverhältnisse des Flusseisens zur An-
schauung gelangen.
Von der zulässigen Inanspruchnahme relativ
beanspruchter X Träger.
In Ermanglung ausreichender Biegeproben mit ganzen
Gebrauchstücken wurde bisher ziemlich allgemein die zulässige
Inanspruchnahme relativ beanspruchter Träger vom Boden
der Zugfestigkeit des Flanschenmaterials abgeleitet; man rechnete
mit bestimmter Sicherheit gegen Bruch durch Zerreissen der
gespannten Trägerflansche. Die Grösse dieser Zugfestigkeiten,
weit mehr noch die benützten Sicherheitsgrade, zeigen eine
bunte Verschiedenheit und selbst Werke mit angenähert gleich-
wertigen Fabrikaten geben im Zahlenmateriale ihrer Profil-
albums derart abweichende Angaben, dass unter Zugrunde-
legung derselben die Stabilität und Sicherheit ein und des-
selben Objectes je nach der Wahl des Albums sehr verschieden
ausfallen kann.
. Dass die zur Feststellung der zulässigen Inanspruchnahme
und Belastungsverhältnisse der Träger erforderlichen Werth-
zahlen experimentel an ganzen Gebrauchstücken u. z. unter
thunlichster Berücksichtigung der Art der Inanspruchnahme
des Materials bei dessen hauptsächlichster Verwendung zu be-
stimmen sind, bedarf keiner weitern Begründung. Aus diesem
Grunde können auch die zahlreichen Tabellenwerke über die
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 149
Tragfähigkeiten der Doppel t~T Träger, die ohne Biegeversuche
auf Grundlage von Zerreissungsproben aufgebaut sind, kaum mehr
als den Werth eines Nothbehelfs für sich in Anspruch nehmen.
Im Sinne der Ausführungen auf S. 98 ist es auch nicht
zulässig, die max. Biegungsspannungen unserer Versuchs-
reihen oder Ergebnisse ähnlicher Versuche zu verallgemeinern
und zur Bestimmung der Grösse der zulässigen Inanspruch-
nahme der Träger zu Grunde zu legen, so lange durch die
Formgebung der Profile, durch die Exactität der Walzung, der
Geraderichtarbeit und durch die Art der Versuchsausführung
die Möglichkeit localer, vorzeitiger Verbiegungen nicht aus-
geschlossen wird. Da aber diese Forderungen kaum zu er-
füllen sind, so wird voraussichtlich auch künftighin nichts
anderes übrig bleiben, als zur Bestimmung der zulässigen In-
anspruchnahme der Träger die specif. Faserspannung an
der Elasticitätsgrenze zu benützen.
Principiell lässt sich gegen dieses Verfahren so lange
nichts einwenden, als neben der Feststellung der Elasticitäts-
grenze auch das qualitative Werthverhältniss des Constructions-
materials selbst, Fall für Fall ermittelt und angegeben wird.
Die Höhe der Elasticitätsgrenze allein verdient kein Vertrauen;
sie wird blos durch den Nachweis werthvoll, dass das Material
vermöge seiner Zähigkeit und Leistungsfähigkeit diejenige
Sicherheit gewährt, die wir füglich von jedem Constructions-
materiale in erster Linie fordern müssen. Bei gleicher Festig-
keit, gleicher Arbeitscapacität und differirender Elasticitäts-
grenze gestattet das Material mit höherer Elasticitätsgrenze
auch eine höhere Inanspruchnahme, weil seine sog. Ursprungs-
festigkeit, innerhalb welcher jede noch so häufig wieder-
kehrende Inanspruchnahme die Zerstörung des Materials nicht
mehr erzeugen kann, ebenfalls höher liegen muss. Wenn aber
bei einem Materiale nicht nur die Elasticitätsgrenze, sondern
auch Zähigkeit und Leistungsfähigkeit, insbesondere die Wider-
standsfähigkeit gegen dynamische Belastungen, Schlag- und
Stosswirkungen höher als bei einem andern Constructions-
material gleicher Gattung gefunden wird, so darf ersteres
als das „hochwerthigere* bezeichnet und unter sonst
gleichen Verhältnissen höher beansprucht werden.
Aus vorstehenden Versuchsresultaten geht zweifellos her-
vor, dass das Stumm 'sehe Thomas-Flusseisen sämmtliche
Bedingungen erfüllt, um gegenüber dem Schweisseisen der
Brückenqualität als „hochwerthiger" bezeichnet und kräftiger
beansprucht zu werden.
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150 IL Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Zur statischen Berechnung der Träger in Fluss- oder
Schweisseisen empfehlen wir die Anwendung gleicher
Sicherheitsgrade u. z.
Bei Hochbauten mit ausschliesslich
ruhender Belastung 1,4 fache Sicherheit gegen Elast.-Grenze
Bei Hochbauten mit wechselnder
stossfreier Belastung . ... 1,7 » » » » »
Bei Hoch- u. Brückenbauten mit mas-
sigen Erschütterungen . ... 2,0 » » » » *
Bei Hoch- u. Brückenhauten mit hef-
tigen Erschütterungen . ... 2,5 » » » » »
Fachmännern gegenüber ist es kaum nöthig, besonders
darauf hinzuweisen, dass unter Zugrundelegung vorstehender
Sicherheitsgrade zulässige Spannungscoefficienten gewonnen wer-
den, die sich für Schweisseisen mit den jetzt üblichen Usus im
Grossen und Ganzen befriedigend decken. Folgende Zusammen-
stellung diene zur Orientirung für Constructeure, die mit Vor-
liebe die bestehenden Albums der Hüttenwerke gebrauchen.
Bezeichnung: 6ebr. Stumm (1884); Burbach (Lauteru. Ritter) 1885.
Angenommene mittlere Zugfestigkeit
des Materials 3,60/» pro cm* 3,60 tn pro cm*
Sicherheitsgrad gegen Bruch (?) 3,6 4,5 6,0 3,0 4,0 5,0
Zulassige Inanspruchnahme der Trä-
ger, tn pro cm 2 1.00 0,80 O,60 1,20 0,90 0,72
Die angenommene Festigkeit von 3,6 In pro cm 2 trifft als max. Biegungs-
spannung filr Schweissen beim deutsch. Normal-Profil No. 17 ein, vergleiche
Seite 145. Die mittlere Spannung an der Elasticitäts-Grenze beträgt beim
gleichen Profil 1,55 tn pro ctn*
Demnach arbeiten obige Werke mit
einer Sicherheit gegen Elasticitäts-
Grenze von 1,55 1,94 2,58 1,29 1,72 2,15
Vergleicht man unsere Ansätze mit jenen der Gebr.
Stumm und der Burbacher-Hütte, so erkennt man. dass
sie ziemlich in der Mitte liegen und dass daher die mit diesen
Sicherheitsgraden berechneten Tabellen mindestens jenes Ver-
trauen und Beachtung verdienen, welches man bisher dem un-
begründeten Zahlenmateriale der unterschiedlichen Profilalbums
entgegengebracht hatte.
Folgende Zusammenstellung gibt die zulässigen Inanspruch-
nahmen der deutschen Normalprofile in Fluss- und Schweiss-
eisen ; sie sind in Folge der Veränderlichkeit der Biegspannungen
an der Klasticitätsgrenze ebenfalls veränderlich ausgefallen.
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Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
151
Tabellarische Zusammenstellung
der zulässigen Inanspruchnahme, tn pro cm 2 , der deutschen Normalprofile
in Fluss- u. Schweisseisen
bei constanter Sicherheit gegen Elasticitätsgrenze.
Flusselsen
Schweisseisen
Deutsches
Ronn.-Pref.
No.
bei
fester
Belastung
Sicherh
gen Elast
1.»
b. wechselnd.
stoßfreier
Belastung
dtsgrad
citltsgren
2,o
b. Beiastgnn.
mit
minsifren
ErschOttergn.
ze
»,«
b. Belastgen.
mit
heftigen
ErschOttergn.
8 e
1,«
bei
feater
Belastung
Sicherhi
gen Elast
1,'
b.wechselnil.
stossfreier
Belastung
sitsgrad
icitfttsgren
2,o
b. Belastgen.
mit
misRlgen
ErschOttergn.
ze
*,*
b. Bnlastgen.
mit
heftigen
ErschOttergn.
10
1,93
1,59
1,35
1,08
1,21
1,0
0,85
0,68
11
1,89
1,56
1,32
1,06
1,20
0,99
0,84
0,67
12
1,86
1,53
1,30
1,04
1,19
0,98
0,88
0,66
13
1,82
1,50
1,27
1,02
1,17
0,96
0,82
0,66
14
1,78
1.«
1^25
l,eo
1,15
0,95
0,80
0,64
15
1,74
1,U
1,22
0,98
1,13
0,93
0,79
0,64
16
1,71
1,41
1,20
0,96
1,12
0,92
0,78
0,63
17
1,68
1,38
1,17
0,94
1,11
0,91
0,77
0,62
18
1,64
1,35
1,15
0,92
1,09
0,90
0,76
0,61
19
1,61
1,38
1,12
0,90
1,08
0,89
0,75
0,60
20
1,57
1,29
1,10
0,88
1,06
0,88
0,74
0,60
21
1,53
1,26
1,07
0,86
1,04
0,86
0,73
0,58
22
1,50
1,23
1,05
0,84
1,03
0,85
0,72
0,58
23
1,46
1,21
1,02
0,82
1,01
0,83
0,71
0,67
24
1,43
1,18
1,00
0,80
1,00
0,82
0,70
0,56
26*
1,36*
1,12*
0,95*
0,76*
0,97*
0,80*
0,68*
0,54*
Unter Zugrundelegung vorstehender „zulässiger Span-
nungscoefficienten" wurden schliesslich die folgenden Ta-
bellen berechnet.
Speciell gibt Tabelle Nr. \z die Dimensionen, Quer-
schnitte, Gewichte, Trägheits- und Widerstandsmomente, sowie
die zulässigen Momente der innern Spannung der wichtigsten
relativ beanspruchten Normalprofile Nr. 10 bis incl. 26; sie
ist allgemein gültig und wird sowohl bei Dimensionirung von
Brücken als Hochbauconstructionen gute Dienste leisten.
Die Tabellen Nr. 13, 14, 15 und 16 sind Jedermann
selbstverständlich, und bedürfen keiner nähern Erklärung.
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152
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Deutsche
Dinensieiei, ((iemhuitte, Gewichte, Trigheitsameite, WidentaidnMieDte,
Bei 1,4, 1,7, 2,0 2,5 facher Sicher-
Profil
No.
10
11
12
13
14
15
16
17
Dimensionen
der Profile
in cm
5,o
5,4
6,t
6,«
7*
7*
7,8
0.M
13
0,M
0^»
0,«
17
Quer-
schnitt
in cm %
10,69
12,36
14,27
16,19
18,85
20,50
22,90
25,40
Gewicht
in kg
p.lfd.m
8,3
9,6
11,1
12,6
14,3
16,0
17,9
19,8
Trägheits-
moment
in cm
172,0
241,0
331,o
441,o
579,o
743,o
945,o
1177,o
Wider-
stands-
moment
in cm
34,4
43,8
55,1
67,8
82,7
99,o
118,0
139,0
Sicher-
heits-
grad
Moment der
Biegungsspannungen
in tn cm
Schwelst*
Flusseisen
1,4
M
2,0
2 fi
1,4
1.»
2,0
2.»
M
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1*4
1,7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
38,6
34,4
29,2
23,4
52,6
43,4
36,8
29,8
65,6
54,o
45,7
33,3
79,3
65,i
55,6
44,7
95,1
78,6
66,2
52,9
111,9
92,i
78,2
63,4
132,2
108,6
92,o
74,8
154,3
126,5
107,o
86,2
66,4
54,7
46,4
37,i
82,8
68,3
57 T 8
46,4
102,5
84,3
71,6
57,3
123,4
101,7
86,1
69,1
147,2
121,6
103,4
82,7
172,s
142,6
120,8
97,o
201,8
166,4
141,6
113,3
233,5
191,8
162,6
130,7
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial.
153
Normalprofile.
und die zulässigen Momente der innen Spannungen eiliger J Träger.
heit gegen Elasticitätsgrenze. -ZVo 12.
Dimensionen
der Profile
in cm
18
8,1 1
19 8,«|
20 9,«
21
22
23
24
26
9,»l
10,1 1
10,8 I
1M|
18
19
0,is
0,w
0,m
23
0^4
24
0^7
26
0,M
Quer-
schnitt
in cm %
30,7
33,7
36,6
39,8
42,9
46,4
53,7
Gewicht
in kg
p. lfd. m
21,9
24,o
26,2
28,5
31,o
33,5
36,2
41,9
Trägheits-
moment
in cm
1460,0
1779,0
2162,o
2587,o
3090 f o
3642,o
4288,o
5798,o
Wider-
Stands-
moment
in cm
162,0
187,o
216,o
246,o
281,o "
317,o
357,o
446,o
Sicher-
heits-
grad
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
Zulässige Momente
der Biegungsspannungen
in tn cm
•tar n—~
176,6
145,8
123,i
'98,8
202,o
166,4
140,2
112,2
229,o
190,i
159,8
129,6
255,8
211,6
179,6
142,7
289,4
238 : 8
202,s
163,o
320,2
263,i
225,i
180,7
357 ? o
292,7
249,9
199,9
432,6
356,8
303,3
240,8
265,7
218,7
186,3
149,o
301,i
246,8
209,4
168,3
339,i
278,6
237,6
190,i
376,4
310,o
263,2
211,6
421,5
345,6
295,o
236,o
462,8
383,6
323,3
259,9
510,5
421,2
357,o
285,6
606,6
499,5
423,7
339,o
Digitized by VjOOQIC
154
Flusseisen.
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Deutsche
Mmmfeiei, qoerMhiitte, Gewichte, Trägheitumneite,
Profil
No.
Dimensionen
der Profile
in cm
Quer-
schnitt
in cm
.S 8
o
Trägheits-
moment
in cm
Widerstands-
moment
in cm
Sicherheits-
grad
Zulässige,
1,0
1*
2,0 | 2,6
1,4
5,311
2,361
1,328
0,850
10
I 10 1
10,69
8,3
172,o
34,4
1,7
2,0
4,376
3,715
1,945
1,651
1,094
0,929
0,700
* 1 5- 1
0*94
2,5
2,972
1,321
0,743
0,475
1,4
6,622
2,948
1,656
1,060
11
1 ii I
« ■ ■
12,36
9,6
241,o
43,8
1,7
2,0
5,466
4,625
2,429
2,056
1,366
1,156
0.874
•°| j. 1
0,740
2,5
3,714
1,651
0,928
0,594
M
8,199
3,644
2,050
1-312 |
12
1 i2 1
14,27
11,1
331,o
55,i
1,7
2,0
6,744
5,730
2,997
2,547
1,686
1,432
1,079
"1 5- 1
0,916
•
2,5
1,4
4,584
9,872
2,037
4,387
1,146
2,468
0,733
1,579
13
1 13 1
16,19
12,6
441,o
67,8
1,7
2,0
8.136
6,888
3,616
3,061
2,034
1,722
1,302
"1 * 1
1,102
2,5
1,4
5,532
11,776
2,459
5,234
1,383
2,944
0,885
1,884
14
1 M 1
18,35
14,3
579,o
82,7
1,7
2,0
9,725
8,270
4,322
3,675
2,431
2,067
1,556
* K
1 o |
1,323
2,5
6,616
2,940
1,654
1,058
1,4
13,781
6,125
3,445
2,205
15
15 1
20,50
16,0
743,o
99,o
1,7
2,0
11,405
9,662
5,069
4,294
2,851
2,416
1,825
^1 8 1
1,546
2,5
7,762
3,450
1,940
1,242
1,4
16,142
7,174
4,036 ; 2,583
16
« 1 16 1
22,90
17,9
945,o
118,o
1,7
2,0
13,310
11,328
6,005
5,035
3,828
2,832
2,iso
-1 K 1
1.812
2,5
9,062
4,028
2,266
1,450
1,4
18,682
8,303
4,670
2,989
17
1 17 1
25,40
19,8
1177,o
139,o
1,7
2,0
15,346
13,010
6,820
5,782
3,836
3,253
2,455
"1 ' 1
2,082
2,5
10,453
4,646
2,613
1,672
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 155
Normalprofile. Flusseisen.
Widerstandsmomente und die zulässigen Belastungen einiger I Eisen. No. 13.
gleichmäMiff vertheilte Belastungen in tn p. 1. m bei freier Auflage und einer
Entfernung der Stützpunkte von Metern:
i 3,o
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,6
10,0
0,590
0,434
0,382
0,262
0,212
0,175
0,157
0,126
0,108
0,094
0,088
0,073
0,065
0,059
0,053
0,486
0,357
0,273
0,216
0,175
0,145
0,121
0,108
0,089
0,078
0,068
0,060
0,054
0,048
0,044
0,413
0,303
0,232
0,183
0,149
0,123
0,103
0,088
0,076
0,066
0,058
0,051
0,046
0,041
0,037
0,330
0,243
0,186
0,147
0,119
0,098
0,082
0,070
0,O61
0,053
0,046
0,041
0,037
0,088
0,030
0,736
0,541
0,414
0,327
0,265
0,219
0,184
0,157
0,136
0,118
0,103
0,092
0,082
0,073
0,O66
; 0,607
0,446
0,342
0,270
0,219
0,181
0,152
0,129
0,111
0,097
0,085
0.076
0,067
0,061
0,055
0,514
0,377
0,289
0,228
0,185
0,153
0,128
0,109
0,O94
0,082
0,072
0,064
0,057
0,051
0,046
0,413
0,303
0,232
0,188
0,148
0,123
0,103
0,088
0,076
0,066
0,058
0,051
0,046
0,041
0,037
0,911
0,669
0,512
0,4O5
0,328
0,271
0,228
0,194
0,167
0,146
0,128
0,113
0,101
0,091
0,082
0,749
0,550
0,421
0,833
0,270
0,223
0,187
0.160
0,138
0,12O
0,105
0,093
0,088
0,075
0,O67
, 0,637
0,468
0,358
0,283
0,229
0,189
0,159
0,136
0,117
0,102
0,089
0,079
0,071
0,063
0,057
0,509
0,374
0,286
0,226
0,183
0,151
0,127
0,108
0,093
0,081
0,072
0,068
0,056
0,051
0,046
1,097
0,806
0,617
0,487
0,395
0,326
0,274
0,234
0,201
0,175
0,154
0,137
0,122
0,109
0,099
1 0,904
0,664
0,508
0,402
0,825
0,269
0.226
0,192
0,166
0,145
0,127
0,113
0,100
0,090
0,081
0,765
0,562
0,430
0,34O
0,275
0,228
0,191
0,163
0,140
0,122
0,108
0,095
0,085
0,076
0,069
0,615
0,452
0,346
0,273
0,221
0,183
0,154
0,131
0,113
0,098
0,086
0,076
0,068
0,061
0,055
1,308
0,961
0,736
0,581
0,471
0,889
0,327
0,279
0,240
0,2O9
0,184
0,163
0,145
0,180
0,118
1 1,081
0,794
0,608
0,480
0,389
0,821
0.270
0,230
0,198
0,178
0.152
0,135
0,120
0,108
0,O97
' 0,919
0,675
0,517
0,408
0,381
0,273
0,230
0,196
0,169
0,147
0,129
0,114
0,102
0,092
0,O83
0,735
0,540
0,418
0,327
0,265
0,219
0,184
0,157
0,135
0,118
0,108
0,091
0,082
0,078
0,066
1.531
1,125
0,861
0,680
0,551
0,455
0,883
0,826
0.281
0,245
0,215
0,191
0,170
0,158
0,138
. 1,267
0,931
0,713
0,563
0.456
0,377
0,317
0,270
0,233
0,203
0,178
0,158
0,141
0,126
0,114
j 1,074
0,789
0,604
0,477
0,386
0,319
0,268
0,229
0,197
0,172
0,151
0,134
0,119
0,107
0,097
0,862
0,634
0,485
0,883
0,310
0.256
0,216
0,184
0,158
0,138
0,121
0,107
0,O96
0,086
0,078
1,794
1,318
1,009
0,797
0,646
0,534
0,448
0,882
0,329
0,287
0,252
0,223
0,199
0,179
0,161
1,479
1,086
0,832
0,657
0,532
0,440
0,370
0,315
0,272
0,287
0.2O8
0,184
0,164
0,147
0,133
1,259
0,925
0,708
0,559
0.453
0,374
0,315
0,268
0,231
0,201
0,177
0,157
0,140
0,125
0,113
1.007
0,740
0,566
0,447
0,362
0,299
0,252
0,214
0,18»
0,161
0,142
0,125
0,112
0,100
0,O91
2,076
1,525
1,168
0,922
0,747
0,617
0,519
0,442
0,381
0,332
0,292
0,258
0,231
0,207
0,187
1,705
1,253
0,959
0,758
0,614
0,507
0,426
0.368
0,313
0.273
0,240
0,212
0.189
0,170
0,158
1,446
1,062
0,813
0,642
0,52O
0,430
0,361
0,308
0,265
0,231
0,203
0,18O
0,161
0,144
0,180
1.161
0,853
0,653
0,516
0,418
0,345
0,290
0,247
0,213
0,186
0,163
0,145
0,129
0,116
0,104
*'\
Diqitiz^'d by
p^Gc ogle
156 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Flusseisen. Deutsche
Dimensionen, Querschnitte, Gewichte, Trägheitsnonente, Widerstands-
Profil
No.
18
19
20
21
22
23
24
Dimensionen
der Profile
in cm
^
1 18 1
ao
I • 1
1 © 1
•-
1 19 1
00
1 * 1
■ dl
ö *
1 20 1
Oft
I * 1
1 © 1
*
1 21 1
0»
1 * I
1 © 1
«B
1 22 1
»
I i 1
n.
1 23 1
w*
I * 1
1 © 1
•
1 24 1
w*
6 - 1
1 © 1
•»_
1 26 1
"•*
1 1 1
(Quer-
schnitt
in cm 2
30,7
33,7
36,6
42,9
46,4
53,7
.5 fi
Ja ^-j
3
21,9
24,0
26,2
31 t o
33,6
36,2
41,9
Trägheits-
moment
in cm
1460,0
1779,0
2162,0
2587,0
3090,o
3642,o
4288.0
5798,0
So«
«« &> R
11 =
162.0
187,o
216,0
246,0
281,o
317,o
357,0
446,0
1,*
1.7
2,o
2,5
1,4
1.»
2,o
2,»
1,4
1.»
2,o
2,5
1,4
1.7
2,0
2,5
1.4
M
2.0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1.7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
ZuÜksnige,
1.0
21,254
17,496
14,904
11,928
24,086
19,747
16,755
13,464
27,180
22,291
19.008
15,206
30 t no
24,797
21,058
16,925
33,720
27,650
23,604
18,888
37,026
30,686
25,867
20,795
40,841
33,701
28,560
22,84*
48,525
39,962
33,896
27,117
1.5
2,0
9,446
5,314
7,776
4,374
6,624
3,726
5,299
2,981
10,705
6,021
8,776
4,937
7,447
4,189
5,984
3,366
12,058
6,782
9,907
5,573
8,448
4,752
6,758
3,802
13,382
7,528
11,021
6,199
9,859
5,264
7,522
4,231
14,987
8,430
12,289
6,913
10,491
5.901
8,892
4,721
16,456
9,256
13.638
7,671
11.496
6,467
9,242
5,199
18,151
10,210
14,978
8,425
12,693
7,140
10,155
5,712
21,566
12,131
17,761
9,990
15,065
8,474
12,052
6,779
2.5
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 157
Normalprofile. Flusseisen,
memente und die zulässigen Belastungen einiger J Eisen. No. 14.
gleichmiUsig- vertheilte Belastungen in tn p. 1. m bei freier Auflage und einer
Entfernung 1 der Stützpunkte von Metern :
I 3 '°
3,5
4,o
4.5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,6
10,0
| 2,362
1,735
1,328
1,050
0,850
0,708
0,590
0,503
0,434
0,378
0,332
0,294
0,262
0,235
0,212
1,944
1,428
1,098
0,864
0,700
0,578
0,486
0.414
0,357
0,311
0,263
0,242
0,216
0,194
0,175
j 1,656
1,217
0,931
0,786
0,596
0,498
0,414
0,358
0,304
0,265
0,233
0,206
0,184
0,165
0,149
1,325
0,973
0,745
0,589
0,477
0,394
0,331
0,282
0,243
0,212
0,186
0,165
0,147
0,132
0,119
i _
| 2,676
1.966
1,505
1.189
0,968
0,796
0,669
0,670
0,491
0,428
0,376
0,338
0,297
0,267
0,241
2,194
1,612
1,234
0,975
0,790
0,658
0,548
0,467
0,403
0,351
0,309
0,278
0,244
0,219
0,197
i 1,862
1.368
1,047
0,827
0,670
0,554
0,465
0,396
0,342
0.298
0,262
0,232
0,207
0,186
0,167
, 1.496
1,099
0,841
0,665
0,588
0,445
0,374
0,319
0,275
0,239
0,210
0,186
0,166
0,149
0,135
, 3.014
2,215
1,696
1,340
1,085
0,897
0,754
0,642
0,554
0,482
0,424
0,875
0,335
0,801
0,271
1 2,229
1,820
1,398
1,101
0,892
0,737
0,619
0,528
0,455
0,896
0,348
0,808
0,275
0,247
0,223
i
2,112
1,552
1,188
0,989
0,760
0,628
0,528
0,45O
0,388
0,338
0,297
0,263
0,235
0.211
0,190
1,690
1,241
0,950
0,751
0,608
0,503
0,422
0,860
0,310
0,270
0,238
0,210
0,188
0,168
0,152
1 3.346
2,458
1,882
1,487
1,204
0.995
0,886
0,713
0.614
0,585
0,470
0,417
0,372
0,334
0,301
| 2,755
2,024
1,550
1,224
0,992
0,820
0,689
0,587
0,506
0,441
0,387
: 848
0,806
0,275
0,248
' 2.340
1,719
1,816
1.040
0,842
0,696
0,586
0,498
0,430
0,374
0.829
0,291
0,260
0,238
0,210
1 880
1,882
1,058
0,836
0,677
0,559
0,470
0,400
0,846
0,801
0,264
0,234
0,209
0,187
0,169
1
. 3,747
2,753
2,108
1.665
1,849
1.115
0,937
0,798
0,688
0,599
0,527
0,467
0,416
0,374
0,837
3,072
2,257
1,728
1,365
1,106
0,914
0,768
0,654
0,564
0,491
0,432
0,383
0,341
0,306
0,276
2,623
1,927
1,475
1,166
0,944
0,780
0,656
0,659
0,482
0,420
0,369
0,827
0,291
0,261
0,236
2.098
1,541
1,180
0,932
0,755
0,624
0,524
0,447
0.385
0,836
0,295
0,261
0,233
0,209
0,189
4,114
3,022
2,314
1,828
1,481
1,224
1,028
0,876
0,756
0,658
0,578
0,512
0,457
0,410
0,870
: 3,409
2,505
1,918
1,515
1,227
1,014
0,852
0,726
0,626
0,545
0,479
0,425
0,879
0,340
0,307
1 2,874
2,112
1,617
1,277
1,035
0,855
0,718
0,612
0,628
0,460
0,404
0,368
0,319
0,287
0,259
2.311
1.697
1,800
1,027
0,832
0.687
0,578
0,492
0,424
0,370
0,325
0,288
0,257
0,230
0,208
4,538
3,334
2,552
2,017
1,634
1,350
1,134
0,967
0,833
0,726
0,638
0,565
0,604
0,452
0,408
3,74 4
2,751
2,106
1,664
1,848
1,114
0,936
0.798
0,688
0,599
0,527
0,466
0,416
0,373
0,837
3,173
2,831
1,785
1,410
1,142
0,944
0,798
0,676
0,583
0,608
0,446
0,895
0,362
0,816
0,286
2,539
1,865
1,428
1,128
0,914
0,765
0,635
0,541
0,466
0.4O6
0,867
0,316
0,282
0,268
0,228
5,392
3,961
3,033
2,396
1,941
1,604
1,348
1,148
0,990
0,868
0,758
0,672
0,599
0,538
0,485
4,440
3,262
2,498
1,973
1,598
1,321
1,110
0,946
0,815
0,710
0,624
0,663
0,493
0,443
0,400
3,766
2,767
2,118
1,674
1,856
1,120
0,941
0,802
0,692
0,602
0,630
0,469
0,418
0,375
0,339
3,013
2,214
1,695
1,839
1,085
0,896
0,758
0,642
0,553
0,482
0,424
0,375
0,885
0,300
0,271
Digitized by VjOOQIC
158 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Schweisseisen. Deutsche
Dimension«]!, Querschnitte, Gewichte, Trägheitsmomente.
Profil
No.
10
11
12
13
14
15
16
17
Dimensionen
der Profile
in cm
©
l 10 l
iß
I * I
1 © 1
1 n 1
»o
1 \ I
1 © 1
•.
1 12 1
>n
* 1
1 o 1
•t
1 1S 1
<o
2 1
1 o |
*
| . 14 |
CO
1 S - 1
1 o |
1 15 1
f»
1 % i
1 © 1
1 16 1
t-
1 8 I
1 © |
*.
1 17 1
b-
* I
1 o |
Quer-
schnitt
in cm
10,6
12,36
14,27
16,19
18,35
20,50
22,90
25,40
.2 g
I -
'E A
o
8,8
9,6
11,1
12,6
14,3
16,0
17,9
19,8
Trägheits-
moment
in cm
172,0
241,0
331,o
441,o
579,o
743,o
945,o
1177,o
5 ö sä
34,4
43,8
55,i
67,8
99,o
118,o
1&9,o
M
1,'
2,o
2,5
U
1.7
2.o
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1.«
1,7
2,0
2,5
h*
1,7
2,0
2,5
1.4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1.4
1.7
2,0
2.5
1,0
1,5
3,880
1,480
2,752
1,223
2,339
1,040
1,871
0,882
4,205
1,869
3,469
1,542
2,943
1,308
2,348
1,043
5,245
2,331
4,320
1,920
3,659
1,626
2,909
1,293
6,846
2,820
5,207
2,314
4,448
1,977
3,580
1,591
7,608
3,381
6,285
2,793
5,293
2.352
4,234
1,882
8,950
3,978
7,366
3,274
6,257
2,781
5,069
2,253
10,578
4,699
8,685
3,860
7.863
3,272
5,947
2,643
12,343
5,485
10,119
4,497
8.562
3,805
6,894
3,064
2.o 2,5
0,832 ;
0,688
0,585
0,468
1,051
0,867
0,736
0,587
1,311
1,080
0,915
0,727
1,586
1,302
1,112
0,895
1,902
1,571
1,328
1,058
2,287
1,841
1,564
1,267
2,643
2,171
1,841
1,487
3,086
2,530
2,141
1,724
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 159
Normalprofile. Schweisseisen.
Widerotudsnmnente und die zulässigen Mästungen einiger I Bisen. jNo. 15.
gleichmäMiff vertheilte Belastungen in fn p. 1. m bei freier Auflage und einer
Entfernung 1 der Stützpunkte von Metern:
| 3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,6
7,o
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
10,0
1 0,370
0,272
0,208
0,164
0,183
0,110
0,092
0,079
0,068
0,069
0,O52
0,046
0,041
0,087
0,033
0,306
0,225
0,172
0,136
0,110
0,091
0,076
0,065
0,O56
0,049
0,048
0,038
0,084
0,030
0,027
1 0,2*0
0,191
0,146
0,115
0,093
0,077
0,065
0,055
0,048
0,041
0,036
0,032
0,029
0,026
0,023
I 0,208
0,158
0,117
0,092
0,075
0,062
0,052
0,044
0,088
0,088
0,O29
0,026
0,023
0,021
0,019
0,467
0,343
0,263
0,208
0,168
0,139
0,117
0,099
0,086
0,075
0,066
0,058
0,062
0,046
0,042
0,385
0,283
0,217
0,171
0,139
0,115
0,096
0,082
0,071
0,062
0,064
0,048
0,043
0,038
0,036
; 0,327
0,240
0,184
0,145
0,118
0,097
0,082
0,070
0,O6O
0,062
0,046
0,041
0,036
0,033
0,029
I 0,261
0,192
0,147
0,116
0,094
0,078
0,085
0,055
0,048
0,042
0,087
0,032
0,O29
0,O26
0,O28
0,583
0,428
0,328
0,259
0,210
0,173
0,146
0,124
0,107
0,093
0,082
0,073
0,065
0,058
0,062
0,480
0,353
0,270
0.213
0,173
0,143
0,120
0,102
0,088
0,077
0,067
0,060
0,053
0,048
0,043
0,406
0,299
0,229
0,181
0,146
0,121
0,102
0,066
0.O75
0,066
0,067
0,061
0,045
0,040
0.O36
0,323
1
0,287
0,182
0,144
0,116
0,096
0,081
0,069
0,069
0,052
0,045
0,040
0,086
0,032
0,029
j 0,705
0,518
0,397
0.313
0,254
0,210
0,176
0,150
0,129
0,113
0,O99
0,088
0,078
0.070
0,063
! 0.578
0,425
0,325
0.257
0,208
0,172
0,145
0,128
0,106
0,092
0,081
0,072
0,064
0,058
0,O52
; 0.494
0,363
0,278
0.22O
0,178
0,147
0,123
0,105
0,091
0,079
0,069
0,061
0,055
0,049
0,O44
0,398
0,292
0,224
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0,135
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0,513
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0,128
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0,077
0,070
0,068
| 0,388
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0,381
0,261
0,212
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0,147
0,125
0,108
0,094
0,083
0,073
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0,069
0,058
1 O,470
0,846
0,265
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0,140
0,118
0,100
0,086
0,075
0,066
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0,994
0,730
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0,089
' 0,818
0,601
0,460
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0,295
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0,2O5
0,174
0,150
0,131
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0,102
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0,082
0,074
0,695
0,511
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0,250
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0,174
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0,098
0,086
0,077
0,069
0,062
0,563
0,414
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0,250
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0,167
0,141
0,12O
0,103
0,090
0,079
0,070
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0,051
1,175
0,863
0,661
0,522
0,423
0,349
0,294
0,250
0,216
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0,165
0,146
0,180
0,117
0,106
0,903
0,709
0,543
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0,186
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0,087
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0,2O4
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0,181
0,115
0,102
0,091
(»,081
0,074
1 0,661
0,485
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0,121
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0,O98
0,082
0,078
0,066
0,059
1 1.371
1,008
0,771
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0,843
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0,171
0,162
0,187
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1.124
0,826
0,632
0,500
0,405
0,334
0,281
0,239
0,206
0,180
0,168
0,140
0,125
0,112
0,101
0.951
0,699
0,535
0,423
0,342
0,283
0,238
0,2O3
0,175
0162
0,134
0,118
0,106
0,095
0,086
0,7ff,
0,563
0,431
0,840
0,276
0,228
0,191
0,163
0,141
0,122
0,108
0,096
0,085
0,076
0,069
Digitized by VjOOQIC
160 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Schweisseisen. Deutsche
Dimensionen, Querschnitte, Gewichte, Trägheitsmomente, WidentuduuMieite.
Profil
No.
Dimensionen
der Profile
in cm
Quer-
schnitt
in cm 2
-IS
'S £
Trägheits-
moment
in cm
4 „
I 8 g
•S I -s
Sicher-
heits-
grad
Zvlässige,
l.o
1.5 2,0 2,5
18
19
20
21
22
23
24
26
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1 18 1
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39,8
42.9
46,4
53,7
21,9
24,o
26,2
28,5
31,o
33,5
36,2
41,9
1460
1779
2162
2587
3090
3642
4288
5798
162 t o
187,o
216,0
246,0
281,o
3L7,o
357,o
446,0
1,4
1,7
2.o
2,5
1.4
2o
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,0
2,5
1,4
1,7
2,o
2,5
14,126
11,664
9,850
7,906
16,157
13,314
11,220
8,976
18,817
15,206
12,787
10,368
20,467
16,925
14,366
11,414
23,154
19,108
16,186
13,038
25,614
21,049
18,006
14,455
28.560
23,419
19,992
15,994
34,610
28,544
24,262
19,267
6,278
5,184
4,378
3,514
7,181
5,917
4.987
3,989
8,141
6,758
5,683
4,608
9.096
7,522
6,385
5,073
10,291
8,492
7,194
5,795
11,384
9,855
8,002
6.424
12,693
10,406
8,885
7,108
15,382
12,686
10,783
8,563
3,532
2,916
2,462
1,976
4,039
3,329
2.805
2,244
4,579
3,802
3,197
2,592
5,117
4.231
3,592
2,854
5,789
4,777
4,046
3,260
6,403
5,262
4,501
3,614
7,140
5,855
4,998
3,998
8,652
7,136
6.066
4,817
2,260
1,86«
1 .576
1,2*
2,5sO
2,130
1,795
1,436
2,931
2.433
2,046
1,639
3,273
2,70S
2,299
1,8*6
3,7*
3,067
2,590
2,0*«
4.09*
3,36*
2,8*1
2,313
4,570
3,747
3.199
2,559
5,537
4,567
3.882
3,083
Digitized by VjOOQIC
Werth des Thomasflusseisens als Constructionsmaterial. 161
Normalprofile Schweisseisen.
Inrehbiegnngen uad die zulässigen Belastungen einiger J Eisen.
grlel oh mawlg vertheilte Belastungen inittp. lfd. m bei freier Auflag:« und einer
Entfernung; der Sttttepunkte von Metern:
i
3,o
3,5
4.o
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8.5
9,0
9,5
10,0
1.570
1,153
0,883
0.698
0,565
0,467
0,392
0,834
0,288
0,251
0,221
0,195
0,174
0,156
0,141
1,296
0,952
0,729
0,576
0,466
0.385
0,324
0,276
0,238
0,207
0,182
0,161
0,144
0,129
0,117
I 1,094
0,804
0,616
0,486
0,394
326
0,278
0,283
0,201
0,175
0,154
0,136
0,122
0,109
0,O98
1 0,878
0,645
0,494
0,390
0,316
0,261
0,220
0,187
0,161
0,140
0,128
0,109
0,097
0,087
0,079
i 1,795
1,319
1,010
0,798
0,646
0,534
0,449
0,382
0,33O 0,287
0,252
0,224
0.199
0,179
0,161
1 1
1,479
1,087
0,832
0,657
0,532
0,440
0,370
0,315
0,272
0,237
0,208
0,184
0,164
0,147
0,138
1,247
0,916
0,701
0,554
0,449
0,871
0,312
0,2655
0,229
0,199
0,175
0,155
0,138
0,124
0,112
0,997
0.733
0,561
0.443
0,359
0,297
0,249
0,212
0,188
.0,159
0,140
0,124
0,111
0,099
0,090
2,035
1,495
1,145
0,904'
0,733
0,605
0,509
0,433
0,874
0,326
0,286
0,253
0,226
0,203
0,183
| 1,690
1,241
0.95O
0,751
0,608
0,503
0,422
0,860
0,810
0J27O
0,238
0,210
0,188
0,168
0,152
1 1,421
1,044
0,799
0.681
0,511
0.423
0,855
0,3O8
0,261
0,227
0.2OO
0,177
0,158
0,142
0,128
1,152
i
0,846
0,648
0,512
0,415
0,843
0,288
0,245
0,211
0,184
0,162
0,143
0,128
0,115
0,104
2.274
1,671
1,279
0,011
0.819
0,677
0,568
0,484
0,418
7
0,364
0,52O
0.288
0,253
0,227
0,205
1,880
1,382
1,058
0,836
0,677
0,559
0,470
0,400
0,345
0,801
0,264
0,234
0,209
0,187
0,169
1,596
1,173
0,898
0,709
0,575
0,475
0.399
0,340
0.293
0,255
0,224
0,199
0,177
0.159
0,144
1.268
0,932
0.713
0,564
0,456
0,377
0.317
0.27O
0,238
0,2OS
0,178
0,158
0,141
0,126
0,114
2,573
1.890
u«
1.143
0,926
0,765
0,643
0,548
0,472
0,412
0,362
0,320
0,286
0,256
0,231
2,123
1,560
1,194
0,944
0,764
0,632
0,531
0.452
0,390
0.34O
0*>8
0,264
0,236
0.212
0,191
1,798
1,321
1,012
(»,799
0,647
0.535
0,450
0,383
0,330
0.288
0,253
,0.224
0.2OO
0,179
0,162
1,449
1,064
0,815
0,644
0.521
0,431
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0,3O9
0,266
0,232
0,204
0,180
0,161
0,144
0,13O
2,846
2.091
1,601
1,265
1,024
0,847
0,711
0,606
0,523
0,455
0,400
0,354
0.316
0,284
0.256
1 2.339
1.718
1,315
1,039
0,842
0,696
0,585
0,498
0,429
0,374
0,829
0,291
0,260
0,233 ' 0,210
2,001
1,470
1,123
0,889
0,720
0,595
0.5OO
0.426
0,367
0,820
0,281
0,249
0,222
0,199 , 0,18O
i
1,606
1.180
0,903
0,714
0,578
0,478
0,401
0,342
0,295
0.257
0,226
0.2OO
0.178
0,160 0,144
3,173
2,331
1,785
1,410
1,142
0,944
0,799
0,676
0,583
0,5O8
0,446
0,395
0,352
0,316
0,286
2,602
1.912
1,464
1,156
0.937
0,774
0,65O
0.554
0,478
0,461
0,366
0,324
0.289
0,259
0,234
2,221
1,632
1,249
0,987
0.800
0,661
0.555
0.473
0,408
0,355
0,312
0,277
0,247
0,221
0,200
1,777
1,306
1,000
0,790
0,640
0,529
0,444
0,378
0.826
284
0.25O
0,221
0,197
0,177
0,16O
3,845
2,825
2,163
1.709
1,384
1,144
0,961
0,819
0,706
0,615
0,541
0,479
0,427
0,383
0,243
3,171
2.330
1,784
1,409
1,142
0,944
0.793
0,675
0.582 0,507
0,446
0,395
0,352
0,316' 0,285
2,696
1,981
1,516
1.198
0.970
0,802
0,674
0.574
J0,495 0,431
0.379
0,336
0,299
0,269 1 0,243
2,141
1,573
1,204
0,951
0,771
0,637
0,535
0,456
0,393
0,342
0,301
0,266
0,238
0,213
11
0,193
Digitized by VjOOQIC
162 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Versuche
Ober die Abnahme der Zugfestigkeit von Drahtseilen
und einzelnen Drähten infolge der Biegung,
auf Veranlassung des technischen Eisenbahn - Inspectorates
ausgeführt im Herbste 1885
durch Hrn. Contr.-Ing. Glauser in Zürich.
Zweck dieser Versuche, welche noch nicht als abgeschlossen
zu betrachten sind, ist die Erlangung von Erfahrungswerthen
über die Zugfestigkeit gebogener Drahtseile im Vergleich zur
Festigkeit derselben Materialien bei gerader Streckung.
Das practische Interesse dieser Frage liegt zunächst in
ihrem Zusammenhang mit der Verkehrssicherheit der in der
Schweiz immer zahlreicher in's Leben tretenden Seilbahnen.
Es hat bis jetzt an Anhaltspunkten für die Beurtheilung der
Anstrengungen, welche die Drahtseile bei ihren Biegungen über
die Umleitungs- und Führungsrollen erleiden' fast gänzlich
gefehlt.
Die gewünschte Biegung wird bei diesen Versuchen durch
eine besonders hergestellte Einspannungsvorrichtung erzeugt;
dieselbe besteht im Wesentlichen aus einer für die gemein-
schaftliche Fassung beider Seil-Enden geeigneten Vergusshülse
und einer Rollencombination, gefasst zwischen zwei gekreuzten
Laschenpaaren, deren eines an den beweglichen Zugapparat
der Festigkeitsmaschine angehängt wird. Durch Anwendung
von Rollen verschiedener Durchmesser und Verstellung der
gegenseitigen Lage derselben im Apparat lassen sich die Be-
dingungen- der Biegung in verschiedener Weise moduliren. Zu
bisherigen Versuchen kamen nur folgende 2 Dispositionen zur
Anwendung (vergl. Fig. 23 und 24):
Die Versuche waren folgende:
Nr.
Bruch-
belast.
kg
Dehnung
Bruch
in °/oo der
freien Länge
Bruchstelle
III
Serie I. Juni 1.—5.
Altes Drahtseil der Zürcher Wasserwerke, 20 mm
dick, bestehend aus 7 Litzen, jede aus 7 Drähten von 2 mm
Dicke und Hanfseele,
Ganzer Metallquerschnitt des einfachen Seils = 153,9 mm2 -
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Versuche über d. Abnahme d. Zugfestigkeit v. Drahtseilen etc. 163
Fig. 23.
Fig. 24.
1
18 750
—
2
19 250
—
3
19 000
—
Mittel
19 000
—
8 620
Biegung nach Fig. 23.
zunächst der Vergusshülse.
Idem.
Idem.
Gerade Streckung.
j zunächst der Vergusshülse.
Digitized by VjOOQIC
164
II Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Die Lage der Bruchstelle beweist nur, dass der Einfluss
der Biegung geringer war als die durch die Hitze des Ver-
gusses bewirkte Schwächung des alten, in seiner Structur wahr-
scheinlich veränderten Seils.
Serie H. Sept. 14. — 25.
Neues Drahtseil aus Bessemer Stahl von Oechslin
in Schaffhausen 16 mm. dick, bestehend aus 5 Litzen, jede aus
6 Drähten von 2 mm Dicke und Hanfseele, und centraler
Hanfseele.
Metallquerschnitt des einfachen Seils = 94,2 mm 2 .
Biegung nach Fig. 23.
3 obere Litzen auf unterer Rolle.
2 untere Litzen am untern Tangirungs-
punkt. des grossen Rades.
ganzes Seil an oberer Rolle.
3 untere Litzen an oberer Rolle.
5
10 750
20
6
10 250
22
7 •
10 750
29
8
10 350
25
Mittel
10 530
24
alle Mal auf Rollen.
9
5 200
20
10
4 900
15
1 1
5 125
H
ittel
5 070
16
Gerade Streckung.
2 Litzen 6 cm vom Verguss.
Die geringere Festigkeit des geraden gegenüber dem
gebogenen Seil ist vielleicht auf eine etwas stärkere Drehung
des Seil-Endes, von welchem letztere 3 geraden Proben ent-
nommen worden sind, zurückzuführen. Als Ersatz dieser 3
Versuche wurden daher folgende angestellt mit Seilstücken,
welche schon bei den Biegungsproben gedient hatten, welche
dort aber, wegen ihrer Lage auf dem grossen Rad (dessen
Nuth mit Leder gefüttert ist) vermuthlich noch nicht gelitten
hatten.
1 Litze 78 cm vom Verguss.
2 „ 9 8 «
1 r IO .
12
13
14
5 375
5 375
5 500
17
15
20
ittel
5 420
17
Digitized by VjOOQI.6
Versuche über d. Abnahme d. Zugfestigkeit v. Drahtseilen etc.
165
Hienach hätten bei den Versuchen 5 — 8 die gebogenen
Seile gegenüber den geraden eine um ß °/o geringere Festigkeit
gehabt.
Serie IH. September 29 — October 16.
Stahldraht 5 mm dick, Querschnitt 19,63 mm 2 .
Biegung nach Fig. 2}.
Tangirungspunkt oben am grossen Rad.
52 cm von oberer Rolle.
9 r „ unterer „
1 mal auf Rollen, 2 mal daneben.
Biegung nach Fig. 24.
36 cm von oberer Rolle.
102 „
30 n » r> r
15
16
17
3 455
3 470
3 495
15
15
Mittel
3 473
15
18
19
20
3 45o
3 375
3400
11
10
Mittel
3408
10
o mal auf Rollen, 3 mal daneben.
Gerade Streckung.
20 cm vom Verguss.
38 n n t
26 „
Serie IV. October 12 — 16.
Stahldraht von Blösch-Neuhaus in Biel. Dicke 4,4 mm.
Querschnitt 15,20 mm 2 .
34 cm von unterer Rolle
o - „ oberer
21
22
23
1 725
1 700
1 660
13
12
11
Mittel
1 695
12
24
2 660
11
25
2 790
9
26
2 725
9
27
2 690
10
28
2 745
12
29
2 800
10
30
2 690
11
3i
2 79°
9
32
2 720
11
33
2 725
10
34
2 670
11
35
2 725
11
Mittel
2 727
10
65
o
28
o
o
9
52
22
54
o
unterer
unterer
oberer
unterer
oberer
unterer
oberer
oberer
unterer
unterer
(am Verguss).
5 mal auf Rollen, 7 mal daneben.
Digitized by VjOOQIC
166
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
36
2 750
7
37
2 620
8
38
2 740
9
39
2 740
9
40
2 645
7
41
2 625
8
42
2 750
7
43
2 665
9
44
2 620
7
45
2 662
8
46
2 650
9
47
2 580
10
Mittel
2 671
8
Biegung nach Fig. 24.
80 cm von oberer Rolle.
31 „ „ oberer r
50 r r oberer r
67 * „ oberer „
44 „ „ unterer „
141 r „ unterer „
am unteren Tangirungspunkt des Um-
leitungs-Rades.
29 cm von oberer Rolle,
o „ „ unterer r '
51 r „ unterer r ("am Verguss).
185 „ r oberer r
17 r r unterer r
2 mal auf Rollen, 10 mal daneben.
Gerade Streckung.
7 cm vom Verguss.
30 * »
11 « r
19 fi r
19 r. r,
7 r r v
38 r « r
9 >• *
* 7 r »» r>
57 « r r "
48 * *
Ein Einfluss der Biegung ist also bei den Proben mit
einzelnen Drähten in keinem Falle erkennbar. Im Gegentheil
haben die gebogenen Drähte durchweg mehr getragen, als die
geraden. Hieran mag allerdings schuld sein, dass in den
kleinen Kräften, welche zur Zerreissung einzelner Drähte ge-
hören, die Unvollkommenheiten des Apparates zu sehr in den
Vordergrund treten. Namentlich war es bis dahin nicht ge-
lungen, die Reibung, welche sich der Bewegung des Etn-
spannungsapparates entgegensetzt, ganz zu beseitigen. Zwar
konnte eine ziemlich gute Ausgleichung der Spannung durch
selbstthätige Drehung der Rollen an den beiden Zweigen des
Drahtes mittelst Vergleichung der Tonhöhen constatirt werden.
48
1 290
6
49
1 305
8
50
1 280
—
5i
1 400
8
52
1 275
6
53
1 300
9
54
1 270
6
55
1 295
—
56
1 340
7
57
1 280
6
58
1 295
8
59
1 275
7
Mittel
1 300
• 7
Digitized by VjOOQIC
Versuche über d. Abnahme d. Zugfestigkeit v. Drahtseilen etc. 167
Dagegen hat offenbar die translatorische Bewegung des Appa-
rates trotz seiner Auflagerung auf Walzen einen gewissen, zwar
kleinen, Widerstand zu überwinden gehabt, um welchen die
Waage die Spannung des gebogenen Drahtes zu hoch an-
gegeben hat.
Um gerade diesen Punkt noch aufzuklären, wurde eine
weitere Versuchsreihe angestellt, indem ein gleicher Draht wie
bei Serie IV der Biegung nach Fig. 24 unterworfen wurde,
und zwar die eine Hälfte der Proben unter gleicher Auflagerung
wie bisher, die andere Hälfte unter vollständig frei pendelnder
Aufhängung des ganzen Einspannungsapparates. Es ergaben sich :
Serie Y. Oct. 19 und Nov. 4.
Stahldraht 4,4 mm wie bei IV.
Biegung nach Fig. 24.
Bei Lagerung auf Wallen.
cm von unterer Rolle.
158 „ „ oberer „
39 „ „ unterer „
8 „ „ unterer „
130 „ „ oberer „
15 „ r oberer „
1 mal auf Rolle, 5 mal daneben.
60
2 705
10
61
2 715
9
62
2 650
11
63
2 685
11
64
2 720
10
65.
2 670
10
ittel
2 691
10
66
2 660
11
67
(2 200)
—
68
2 660
10
69
2 670
10
70
2 730
9
71
2 660
7
Mittel
2 676
9
Bei Aufhängung.
24 cm von unterer Rolle.
(52 „ „ oberer „ ). Bruch im
Verguss, daher Versuch zu cassiren.
o cm von oberer Rolle,
o „ „ oberer „
o r „ unterer „
51 „ „ unterer „ Br. neb. Verg.
3 mal auf Rollen, 2 mal daneben.
Es ergibt sich hieraus bei Biegung nach Fig. 24 eine
Reibung von 15 kg. Bei Biegung nach Fig. 52 mag die Reibung
im Verhältniss des grösseren Gewichtes des Rollenapparates
mehr betragen haben, sie käme in diesem Fall auf 23 kg.
Immerhin genügen diese Beträge, wenn sie als Correc-
tionen an den Messungsresultaten in Rechnung gebracht werden,
noch nicht, um das befremdende Gesammtergebniss der Einzel-
Digitized by VjOOQIC
168 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
drahtproben zu ändern, dass nämlich die durch den Biegungs-
apparat geschlungenen Drähte mehr getragen haben als die
gerade gestreckten.
Dass die Biegungsspannungen von ganz untergeordnetem
Einfluss geblieben sind, beweist übrigens schon die Lage der
Brüche, welche in fast allen Versuchsreihen in der Mehrzahl,
statt auf den Rollen, zwischen denselben eingetreten sind.
Bevor auf diese Ergebnisse practische Schlüsse oder theo-
retische Betrachtungen gegründet werden können, wird es aller-
dings nothwendig sein, sie durch eine grössere Zahl von Ver-
suchen noch besser zu erhärten.
Prüfung der Kettenglieder der Freiburger Drahtseilbrocke.
Ausgeführt im Auftrage des Hrn. Bauinspector
Ing. A. Gremaud in Freiburg.
Anlässlich der Consolidirungsarbeiten der grossen Freiburger
Hängebrücke (Grand-Pont suspendu), beantragte Herr Bau-
inspector A. Gremaud die Prüfung der Qualität der zur Veranke-
rung der Drahtseile zu verwendenden Kettenglieder. Es han-
delte sich hier keineswegs um die stückweise Erprobung sämmt-
licher Kettenglieder, wie das s. Z. durch die HH. Prof. Cul-
mann und Ing. Paur beim Bau der Altener Kettenbrücke
über die Thur geschah, sondern einmal um Feststellung der
Qualität der zur Fabrication der Kettenglieder verwendeten
Eisensorte, dann aber um Prüfung der Güte der Schweissung
beziehungsweise um Feststellung der Einflüsse, die die Art
der Erzeugung der Kettenglied Öhre auf die ursprüngliche Ma-
terialbeschaffenheit sowie auf die Solidität der Kettenglieder
selbst, nach sich gezogen haben möchte.
Die Festigkeits- und Zähigkeitsverhältnisse und damit der
Werth eines Kettengliedes für Brückenbauzwecke hängt neben
der Qualität der zur Herstellung desselben verwendeten Eisen-
sorte in erster Linie wohl von Fabricationsverhältnissen,
insbesondere von der Art und Weise ab, wie die Oehre des
Kettengliedes erzeugt werden. Bevor wir auf die Beschreibung
der Probeausführung und der dabei erzielten Resultate ein-
treten, scheint es daher angemessen die Fabricationsverhältnisse
unseres Versuchsmaterials kurz zu beleuchten ; dies um so mehr,
als hier ein Fabricationsweg eingeschlagen wurde, der von vorne-
herein Gewähr dafür bietet, dass kein schädliches Ausschiefern
Digitized by VjOOQIC
Prüfung der Kettenglieder der Freiburger Brücke.
169
von quer das Schaftstück des Kettengliedes durchsetzenden
Seh weissstellen (Schweissnähte) vorkommen kann, dass vielmehr
die Fasern des Schaftstückes von einem zum andern Ende des
Kettengliedes mit mehr oder weniger belangreichen Verschie-
bungen aus der Axe in Nähe der Oehre, durchlaufen müssen.
Die fraglichen Kettenglieder der Frei burger-Hänge-
brücke sind auf dem von RolTschen Eisenwerke zu Ger-
lafingen in folgender Weise erzeugt worden:
Vorerst wurden Flachstücke gewalzt,
deren Breite und Dicke um ca. 3 mm stärker
angenommen war, als sie das fertige Ketten-
glied aufzuweisen hatte. Fig. 25 stellt den
Querschnitt des Packets dieser Fachstäbe
dar. Sämmtliche im richtigen Verband auf-
geschichteten Stäbe des Packetes waren
durchgehende Luppenstäbe der Gerla-
iinger Holzkohlenqualität. Die Packete er-
hielten saftige Schweisshitze und wurden
derart in die Züge des Flacheisenwalzwerkes gesteckt, dass der
Walzendruck senkrecht zur Lagerfuge der Lappenstäbe aus-
geübt wurde.
Die so gewonnenen Flachstäbe wurden sodann auf ent-
sprechende Länge abgeschnitten und auf die Enden dieser Ab-
Fig. 25.
* IQ/h M-Jj,t-ß
*fl
1
A
1
i
1
1
1
1
1
20
1
1
i
*fl
1
« 17/»--.
*
Fig. 26.
3
schnitte zur Bil-
dung der Oehre.
vgl. Fig. 26, kurze
Stücke der gleichen
Flachstäbe, also
aus gleichem Mate-
riale aufgelegt. Die
eine starke Schweiss-
auf die Flachschiene
verstärkten Stabenden erhielten nun
hitze, um die aufgelegten Plättchen
aufzuschweissen und gleichzeitig die vorgeschriebene Form
der Oehre der Kettenglieder aus dem Stabende herauszuschmie-
den. Man benutzte hiezu einen raschgehenden, in nächster Nähe
des Schweissofens situirten Dampfhammer, dessen Ambos eine
dem Kettengiiedöhre entsprechend geformte Stahlmatritze trug.
Die ganze Procedur ging anstandslos vor sich; Ausschussstücke
sind nicht vorgekommen, blos die Matritzen haben unter den
kräftigen Hammerschlägen stark gelitten und mussten fleissig
ausgewechselt werden.
Nach der beschriebenen Manipulation wurden die Ketten-
gliedsöhre in gewöhnlichen Schmiedeeisenfeuern nachgeputzt
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170
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Fig. 27.
und an Hand starker Blechschablonen genau dimensionirt. Wegen
des unvermeidlichen Abbrands an den Uebergangstellen von
Oehr in Schaft wurden, wie oben erwähnt, die Flachstäbe
(Schaftstücke) ursprünglich stärker gehalten und mussten nach-
träglich in roth warmem Zustande auf die vorgeschriebenen
Dimensionen nachgestreckt werden. Sämmtliche Löcher der
Kettengliedöhre wurden an Hand einer Normallehre auf dem
Werke, jedoch um einige Millimeter kleiner gebohrt so dass
das genaue Einpassen der Bolzen an Ort und Stelle durch die
Bauunternehmung besorgt werden musste.
Behufs Vornahme der Eingangs angeführten Festigkeits-
proben, sind zwei 1,2 cm lange Kettenglieder in die eidgen.
Festigkeitsan-
stalt eingelie-
fert worden.
Von diesen ist
das eine unge-
theilt also im
Anlieferungszustande zwischen Doppellaschen gespannt und
zerrissen wor-
den, vgl. Fig. 2 7,
während das
andere Ketten-
glied nach An-
leitung von
Fig. 28 derart
in 3 Theile zerlegt wurde, dass 2 Kopf- oder Oehrstücke mit
den Schweissstellen und ein Schaftstück ohne Schweissnath zur
Fig. 30.
Fig. 28.
(£
NM
NS3
1:20
O
V
-T
\
~y
:\
1 : 1U
O
Prüfung der Materialbeschaffenheit verwendet werden konnten.
Fig. 29 gibt die Form und Art der Entnahme der Probe-
stücke aus den Kopfstücken des Kettengliedes.
Die Ergebnisse der Zerreissproben enthält folgende Ta-
belle:
Digitized by VjOOQIC
Prüfung der Kettenglieder der Freiburger Brücke.
171
I».
Bezeichnung
Elasticitits-
nidul
Grenz-
modal
Zug-
festigkeit
Contractioi
dis Bruch-
qiimchiittis
Dehnung
u. Bruch
Bemerkungen
t pra cm*
tp" cm*
tiTt cm*
in °/o
in %
1
Ungethlt. Kettenglied
—
1,74 (?)
3,10
c.8,a
11,6
Bruch a. d. Seh weiss-
[stelle.
2
Kopfstück No. i
2130
1,44
3,15
14,4
11,»
Br.an derSchweissst.
3
Mittelstück No. 2
1990
1,60
3,69
40,6
25,0
normal.
4
Kopfstück No, 3
2040
1,51
3,55
24,6
22,8
wie bei No. 2.
Mittel aus 2 und 4 .
2 085
1,48
3,35
19,5
17,3
Mittel aus 1. 2 und 4
—
—
3,23
13,9
14,5
Unter Berücksichtigung der Ergebnisse der Versuche
3, 3 und 4 beträgt zu Folge der Procedur der Oehr-
Nr,
bildung :
1. Die Abnahme des Elasticitätsmod.
2. „ „ des Grenzmoduls
3. m n der Zugfestigkeit
4. „ „ der Contraction
5. n „ der Dehnung n. Bruch — 30,8 /o
Folgende Wahrnehmung verdient hier noch hervorge-
hoben zu werden. Der Versuch mit dem ungetheilten Ketten*
gliede ergab nämlich, dass gleichzeitig mit der Festigkeits-
grenze (Zugfestigkeit) an der Uebergangsstelle von Oehr in
+ 4,7 °/o d. ungeschw. Eisens (Mittelst.)
- 6,7% «
— 51,97° 1»
Fig. 30.
Schaft des Kettengliedes, auch
die Festigkeitsgrenze der Ketten-
gliedöhre (Bruchfestigkeit), er-
reicht wurde. Wäre der Riss
des Kettengliedes nicht an der
genannten Uebergangsstelle ein-
getreten, so würde dieser zu-
verlässig und ohne nennens-
werthe Mehrbelastung im einen
der Oehre erfolgt sein, denn in der Nähe der Stellen, wo der
Spannungswechsel der Lochleibungen liegt, sind beidseitig,
vergl. Fig. 30, feine Anrisse, der deutlich ausgeprägte Beginn
metallischen Querbruchs, aufgetreten.
Bei 8,0 cm Bohrlochdurchmesser und 1.88 cm Kettenglied-
stärke betrug die Projection der gepressten Lochleibung:
F = 8,0 . 1,88 = 15,04 cm 2 ;
Der äussere Durchmesser der Kettengliedöhre betrug 25 cm.
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172 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
zerrissen ist das Kettenglied bei P= 72,5 tn; somit erreicht
der Stauchdruck einen mittleren Werth von:
a 9 = = 4,82 tn pro cm*
15,04
Da nun die mittlere Zugfestigkeit des Kettengliedes zu
ß = 3,25 tn pro m 2 angenommen werden darf, so erhält man
die Relation:
<r* = 1,48 ß,
welche vorläufig bei Dimension irung von Kettengliedbolzen
zu berüchsicktigen wäre. In diesem Falle hätte man für ß
einfach die zulässige Zugspannung des Kettengliedes einzu-
setzen, um in a„ den zulässigen Stauchdruck zu erhalten
Die Wichtigkeit dieser Sache lässt weitere Versuche zur
Feststellung des Abhängigkeitsverhältnisses des Stauchdruckes,
der Bruchfestigkeit der Oehre und der absoluten Festigkeit des
Materials der Kettenglieder dringend erwünscht erscheinen.
Resultate der Prüfung der Materialqualität und der Scherfestigkeit
des Nieteisens.
Neben der Grösse der Scherfestigkeit bestimmt der
Zähigkeit und Homogenität eines Rundeisens seine Eignung
für Nietzwecke. Zähigkeit gepaart mit Homogenität bedingen
die Fähigkeit eines Materials, einerseits beim Pressen der Setz-
köpfe, dann beim Schliessen der Nietung rissfreie, gesunde,
saubere Schliessköpfe zu geben, die der Inanspruchnahme in
Folge Contraction durch Abkühlung dauernd zu widerstehen
vermögen. Zähigkeit und Homogenität bestimmen die Material-
pualität, welche sich jedoch mit dem Begriffe jener Material-
qualität, die aus der Anforderung gegebene statische oder
dynamische Anstrengungen mit Sicherheit dauernd zu über-
tragen abgeleitet wird, nicht völlig deckt. Ein Rundeisen kann
an Hand der modernen Qualitätsprobe eine namhafte Zähigkeit
zeigen ohne gleichzeitig denjenigen Grad von Homogenität zu
besitzen, welcher nöthig ist, um tadellose Nietköpfe zugeben;
mit andern Worten, die Qualität des Nieteisens lässt sich nach
Art der Qualitätsbestimmung von Constructionseisen zahlmässig
nicht ausdrücken und werden nach wie vor die alten Biege-,
Schmied- und Stauchproben in kaltem und warmem Zustande
des Materials in dieser Hinsicht ausschlaggebend bleiben. Um
jedoch einerseits nicht übermässig weiches, anderseits zu hartes
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Resultate der Prüfung von Nieteisen. 173
Material zu erhalten, werden Proben zur Bestimmung der
Grösse der Scherfestigkeit nothwendig, Zerreissproben nütz-
lich sein.
Zur Ermittlung der Scherfestigkeit des Nietmateriars
dient in der eidgen. Festigkeitsanstalt ein Apparat, welcher
im Wesentlichen aus einer zwischen Doppellaschen geführten
schmiedeisernen Platte besteht, die durch Stellschrauben fixirt,
zur Aufnahme eines massigen, ringförmigen Schmiedzeuges
dient. Die äusseren Laschen sind ebenfalls gelocht und zur
Aufnahme der Seitenstücke des Werkzeugs eingerichtet. Letz-
tere schleifen auf dem ringförmigen Mittelstück und sind mit-
telst dreier Schrauben gegen seitliche Ausweichung gesichert.
Das mittlere Schneidzeug, sowie die correspondirenden Seiten-
stücke bilden eine Garnitur des Scherapparats; sie ist aus
gehärtetem Tiegelgussstahl erzeugt und besitzt in der Mitte eine
Bohrung zur Aufnahme des Schaftes des auf seine Scherfestig-
keit zu prüfenden Niets, welcher satt in die Bohrung des
Werkzeuges eingepasst werden muss.
Die Anstalt besitzt im Ganzen 6 complete Garnituren
zum Scherapparat, so dass Nieten von 1,8 bis 2,8 cm Durch-
messer hinsichtlich Scherfestigkeit geprüft werden können.
Der so adjustirte Scherapparat wird an die Werder'sche
Maschine gehängt und zunächst auf allfällig vorhandene Rei-
bungsverhältnisse geprüft. Gewöhnlich wird das Mass der
Reibung der Laschen, des Werkzeuges etc. bei Beginn und am
Schlüsse einer Untersuchung bestimmt, um die erhobenen Festig-
keitszahlen nach Massgabe der angetroffenen Reibungsverhält-
nisse nachträglich zu corrigiren.
Resultate der Scherproben.
Ausgeführt im Auftrage der Bauleitung der untern Baseler
Rheinbrücke. (Hr. Ing. Bringolf.)
1. Serie. Material: Schweisseisen.
1 ,5 cm Nieten ; Scherfestigkeit 'im Mittel aus 4 Versuchen . . a = 2,95 in pro cm %
im Maximum : = 3,15 „ „ „
„ Minimum : = 2,59 „ „ „
1,8 cm Nieten; Scherfestigkeit im Mittel aus 6 Versuchen . . a = 2,82 in pro cm 1
im Maximum : = 2.90 „ r „
„ Minimum : = 2,74 „ r r
Digitized by VjOOQIC
174 . II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
2,1 cm Nieten ; Scherfestigkeit 'im Mittel aus 4 Versuchen . . a = 2,78 in pro cm*
im Maximum: = 2,95 „ „ „
„ Minimum : = 2,66 „ „ „
2,5 cm Nieten ; Scherfestigkeit im Mittel aus 3 Versuchen . . a = 2,91 /» pro cm*
im Maximum: = 8,03 „ ,. „
„ Minimum : = 2,79 „ „ „
2. Serie. Material: Schweisseisen.
1 ,5 c;» Nieten ; Scherfestigkeit im Mittel aus 9 Versuchen : . a = S,15 /* pro £**-
im Maximum : = 3,45 „ „ „
„ Minimum : = 2,90 , „ „
1,8 <:*» Nieten; Scherfestigkeit im Mittel aus 14 Versuchen . . a = 2,91 /« pro cm*
im Maximum ; = 3,ig „ „ „
„ Minimum : = 2,80 9 , „
2,5 cm Nieten ; Scherfestigkeit im Mittel aus 9 Versuchen . . a = 2,86 tn pro cm *
im Maximum : = 2,96 „ „
n Minimum : = 2,63 „ „ „
3. Serie.
2,1 cm Nieten ; Scherfestigkeit im Mittel aus 22 Versuchen . . a = 2.91 tn pro cm 2
im Maximum : = 3,22 „ „ ,
„ Minimum : = 2,73 „ „
Scherversuche mit Nietmaterial bei der Gemüsebrücke in Zürich.
Ausgeführt im Auftrage des Hrn. Bürkli-Ziegler, d. Z. Stadting.
Material: Schweisseisen.
2,0 cm Niet. u. Schraub. ; Scherfestigk, im Mittel aus 10 Vers, a =■ S,02 in pro cm 2
im Maximum : = 3,44 _ ., „
„ Miniraum : = 2,64 n „ n
Scherversuche mit Kesselnieten. Ausgeführt im Auftrage der
Herren Gebr. Sul^er in Winterthur.
1,7 cm Schweisseis.-Niet. ; Scherfestigk. im Mitt. aus 3 Vers, a = &,82 tn pro cm %
im Maximum : = 3,39 r n „
r Minimum : =3,19 „ „ „
1 ,7 cm Fluss eisen- Nieten \ Scherfestigk. im Mitt. aus 3 Vers, a = S,i2 tn pro cm-
im Maximum: =3,26 r „ „
„ Minimum : = 2,92 „ „ „
2,4 tw* Schweisseis.-Niet. ; Scherfestigk. im Mitt. aus 3 Vers, a = 3,oo A* pro r»i 8
im Maximum: =3,07 „ „ „
, Minimum : =2,97 „ „ „
2,4 ^»f Flusseisen- Nieten ; Scherfestigk. im Mitt aus 3 Vers, a = S,w /* pro cm 9
im Maximum : = 3,25 r „ „
„ Minimum : = 2,95 « „ „
Digitized by VjOOQIC
Resultate der Prüfung von Nieteisen. 175
Scherversuche mit Kesselnieten, aus schwedischem Flusseisen.
Ausgeführt im Auftrage des Hrn. Walter Ernst in Winterthur.
1.7 cm Flusseisen- Nieten ; Scherfestigk. im Mitt. aus 3 Vers, a = 3.16 in pro ctn*
im Maximum : = 3,20 „ „ „
„ Minimum : =3,15 „ „ fl
Scherversuche; Auftrag des Hrn. JE". Bosshard in Näfels.
Material: Schwe isseisen.
1.8 ein Nieten; Scherfestigkeit im Mittel . . . . a = 2,98 /» pro cm*
im Maximum . . = 3,02 „ „
im Minimum . . = 2,95 „ „ „
In nachstehender Zusammenstellung geben wir eine Ueber-
sicht über die Ergebnisse der Zerreissproben mit Rundeisen,
welche zur Erzeugung der Nieten für die untere Baseler Brücke
verwendet wurden. Der damalige Bauleiter, Hr. Ing. Brin-
golf, hatte Gewicht darauf gelegt, dass das zur Erzeugung
der Nieten zu verwendende Material vorangehend auf seine
Qualität geprüft werde. Zu diesem Ende wählte Hr. Bringolf
vom Lager der Nietlieferanten, der IIH. Martini & Comp,
in Frauenfeld, Rundstäbe verschiedener Stärke aus, Hess diese
versuchsgerecht appretiren und in der eidg. Festigkeitsanstalt
auf Qualität prüfen. Leider hatten diese Stäbe meist eine
Gebrauchslänge von 15 — 18 cm, wesshalb die Dehnungen nach
Bruch blos auf 10 cm ursprünglicher Stablänge bestimmt werden
konnten.
Digitized by VjOOQIC
176
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Durch-
messer
cm
Zug.
festigkt.
/ pro cm*
Streck-) Con- | Dehn. n. Bruch
pro 20 cm
o/o
I
grenze traction | pro 10 cm
/pro cm 9 ' °h
I
<Vo
Bemerkungen.
Antragsteller
Bauleitung
der untern
Nietmaterial „S
1
1.77
4,06
2,40
54,0
27,o
—
2
1,99
—
—
—
—
—
3
1,48
3,78
—
54 o
'23,o
—
4
1,80
3,55
—
54,o
27,o
—
5
1,98
3,82
2,35 j
48o
27,o
r,
1,46
3,68
—
49,o
26,o
-—
7
1,99
3,40
—
37,o
24,o
—
8
1,60
3,75
—
22,o
—
_
9
2.00
3,85
—
27,o
21,o
10
1.98
3,80
—
43,o
28,o
11
1,49
3,51
50,o
25,o
12
1,81
3,50
—
—
—
13
1,67
3,84
2,25
44.8
21,2
—
14
1,72
4,14
2,26
28,9
21,1
—
15
1,75
4,n
2,55
43.o
25,6
—
16
1.72
3,62
2,27
44,6
24,8
i —
17
1,71
4.06
2 50
49,9
25,8
; —
18
1,74
3,90
2,66
—
, —
10
1,74
3,89
2,42
40,7
24,6
i ■"■"
20
1,7*
3,94
2,45
49,2
25,7
—
21
1,74
3,93
2,62
39,o
17,o
1 —
22
1,73
3,62
2,30
29,o
17,o
| —
23
1,73
3,68
2,34
48,6
20,6
1
24
1.72
3.45
—
28,o
19,6
—
25
1,75
3,70
1 ~~
47,8
24,o
\ —
26
1,73
4,05
30,6
11.8
27
1,66
4,00
2,43
39,0
18,6
—
28
1,66
4,06
2,43
43,5
22 t o
—
29
1,66
4,oo
2,43
41,6
25,o
i
i
30
1,66
3,55
1 2.20
42,5
23,o
| —
31
1,66
4,10
2,66
46,o
24,o
1 —
Baseler Rheinbrftcke (Hr. Ing. Bringolf).
ch weis sei sen"*.
Elast.-Mod € — 2 070; Grenzmodul : 7 = l t i*/* pro cm-
. «=2150; » ;' = i,m. . .
feinsehnig.
ziemlich grob sehnig; unganz.
Bruch am Stabende.
abnorm. Bruch; £ — 2070 in ; y = 1,m tn pro cm*.
feinsehnig ( — 2 090 • T = l,u . .
localweich f = 2 100 - }' = l,ss . . .
unganz * = 2060 . ;' = l,si . -
2 deutl. Längsspalten (Schweissnäthe).
kurzsehnig; deutlich geschichtet.
normal; mit einigen körnigen Einlagerungen.
abnormal; Bruch am Stabende.
norm. ; Bruchfläche deutl. geschieht., zeigtSch weUsnäüv
normal; ähnlich wie vorher.
Material theil weise körnig.
unganz; Schwcissfehler.
fein sehnig; f = 2 126 tn\ y = l,ts /» pro cm*.
Material unhomogen, theilweise körnig; querrissig.
normal; ( =2 130/«; }' = 1,»/» prof«
Mater, sehnig; querrissig i = 2 133 . y = l,ts . . .
feinsehnig; geschichtet; Schweissnäthe sichtbar.
schwammig, weich.
Digitized by VjOOQIC
Resultate der Prüfung von Nieteisen.
177
Durch-
Zag-
Streck-
Con-
Dehn, n, Bruch
I«.
messer
festigkt.
grenze
traction
prolOffli
pro 20 cm
Bemerk u n g e n.
cm
/ pro cm*
/ pro cm*
o/o
o/o
o/o
Antragsteller: Stadtbauamt Zürich (Stadtingenieur Bürkli- Ziegler),
Nieten und Schraubeneisen der Gemüsebrücke in Zürich. Material „Schweisseisen"
feinsehnig,
local weich,
schwammig, kurzsehnig, localweich.
ähnlich wie vorher.
Schraubeneisen.
fehlerhaft.
feinsehnig; ßchweissfehler.
. ungern, zähe-weich (Schwedisch?)
1,«
3,72
2,60
53,0
23,6
—
Mi
3,30
2,24
52,0
24,3
—
1,36
3,62
2.59
46,o
12,o
—
1,38
3,26
2,17
48,5
16,5
—
1.42
3,40
2,37
38,o
14,8
—
1,41
3,44
2,40
49,6
19,4
—
1,81
3,86
2,64
53,7
21,6
—
1,81
3 f 90
2,64
32,o
16,»
—
1,81
3,33
2,06
56,o
24,8
—
1,81
3,28
1,86
70,o
24,o
—
0,98
0,99
0,98
0,99
0,98
0,99
0,99
0,89
1,98
1,»7
1,49
1,49
0,99
0,98
1,98
1,99
1,48
1,48
0,99
1,00
4,10
3,90
4,40
4,82
4,00
3,76
4,10
3,90
3,80
3,87
3,60
3,50
4,41
3,86
4,46
4,34
4,48
4,42
4,48
4,27
Antragsteller ;
Nieteisen ;
2,66 34,o
2,73 40,0
33,o
33,o
48,o
36,o*)
40,o
34,o
46,6
49,o
41,4
50,5
40,o
56,o
65,2
60,4
66,3
68,o
51,9
42.7
2,73
2,66
2,72
2,78
2,70
2,64
2,92
2,90
3,38
3,00
3,12
3,14
2,99
3,06
Martini
Material :
17,5
15,0
12,o
13,6
25,8
28,2
22,7
22,6
27,8
31,7
23,8
19,5
23,2
24.6
15,o
17,5
20,7
22,i
18,o
18,i
21,4
24,i
29,8
24,5
17,3
15,5
•) unsicher.
& Comp, in Frauenfeld.
„Seh weisseisen".
normalsehnig.
sehnig.
Bruch am Stabende
normal.
normalsehnig.
Bruch am Stabende.
•t t» ii
Dehnungen unsicher.
n ii
Plusseisenartig.
12
Digitized by VjOOQIC
178 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Vergleicht man die in vorstehender Zusammenstellung
ausgewiesene Zugfestigkeit mit der correspondirenden Scher-
festigkeit (vergl. insbesondere die Versuche mit Nietmaterial
der unteren Baseler Rheinbrücke), so findet man, dass das
Verhältniss von:
Scherfestigkeit . , Q . , .,
— — - — . - . zwischen 74 und 4 / 5
Zugfestigkeit
schwankt. Im Allgemeinen steht der Werth des Verhältnisses
näher an 4 /s als an s /* un( * nähert sich dem Verhältnisse von
V» in dem Masse, als die Zugfestigkeit des Materials wächst.
Digitized by VjOOQI.6
Resultate d. Qualitätsbestimmung einiger Constructionsbleche. 179
Resultate der Qualitätsbestimmungen einiger Constructionsbleche.
(Waggon-, Schiffs-, Brücken- und Kesselbleche.)
Herkunft
des
Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbroito
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm*
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Con-
traction
• o/
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm pro 20 cm
o/o o/o
Qialitats-
ColfficiORt
n.Titmajir
Bemerkungen
Antragsteller: Schweiz. Industrie-Gesellschaft, Schaffhausen.
Material : Schweisseisen.
Hayange
0,8
2,48
2,68
3,82
11.4
13,2
12,1
0,46
De Wendel
i»
2,49
2,57
3,64
10,8
8,7
7.5
0,28
&Co.
n
2,48
2,60
3,79
U,4
19,0
15,o
0,57
n
2,49
2,57
3,61
11,8
8,o
7,9
0,28
0,8
1,88
2,69
3,81
14,o
7,4
6,4
0,24
i»
1,92
2,62
3,58
21,o
11,8
10,o
0,36
0,8
2,53
—
3,18
8,7
2,5
1,5
0,05
n
»
~
3,38
6,4
5,2
4,7
0,16
1,0
2,47
2,75
4,88
29,2
16,0
14,0
0,63
rt
2,48
2,55
3,93
12,2
13,6
11,8
0,44
n
2,48
2,56
3,85
9,1
11,0
9,8
0,47
>
2,48
2,82
3,78
14,9
11,6
8,2
0,31
1,0
2,53
2,22
3,02
14,5
10,2
7,9
0,28
»
2,58
2,10
2,75
11,6
4,6
3,9
0,11
1,0
2,40
_
2,73
2,9
1,6
1,1
0,03
»
2,50
—
2,85
4,3
1,9
1,5
0,04
1,4
2,58
—
3,24
3,3
0,5
0,8
0,01
n
2,54
—
3,17
4,9
2,6
2,4
0,08
1,5
2,48
2,67
3,80
12,7
11,8
0,45 '
w
2,49
2,88
3,58
9,5
H,7
9,9
0,85
ff
2,48
2,40
3,65
19,1
13,0
10,0
0,37
a
2,50
2,40
3,03
6,1
5,5
4,5
0,14
sehnig; geschichtet.
Querrichtung.
sehnig; normal.
Qtierrichtung.
Sehne m. i k.Schicht.
sehn. m.körn.Einlag.
Querrichtung.
normalsehnig.
Querrichtung,
normalschntg.
Querrichtung.
sehn.; Schweissfehl.
Querrichtung.
sehn. ; Schweissfehl.
Querrichtung,
sehnig.
Querrichtung,
Digitized b.y VjOO^
180
II. Abtb. Resultate der Festigkeitsproben.
Ho.
Herkunft
des
Materials
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbroito
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm 2
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Con-
traction
o/o
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
o/o
pro 20 cm
o/o
Qualitats-
CoCffrcioot
e. Titmajir
Bemerkungen
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
Antragsteller: Escher Wy&S & Co«, Maschinenfabrik, Zürich.
Material : Schweisseisen; ordinäre Schiffsbekleidungsbleche.
angeblich v.
0,3
3,97
—
3,35
10,6
—
4,5
0,15
Hayange.
»
3,87
—
2,97
3,1
—
0,3
0,09
„
n
3,97
—
3,25
7,1
—
3,2
0,10
»
S
3,98
—
2,31
3,6
—
0,8
0,02
3»
0,4
4,41
—
2,70
—
2,7
0,06
„
n
4,40
—
2,84
—
—
5,8
0,16
*
»
4,41
—
2,36
—
—
0,7
0,02
• n
i»
4,45
—
2,54
—
—
1,5
0,04
*
0,5
3,98
—
2,45
—
—
—
—
n
n
3,78
—
2,70
6,5
-
3,0
0,06
n
n
4,10
—
2,81
6,6
—
2,o
0,06
-
n
3,98
—
2,82
8,5
—
2,5
0.07
i»
0,5
4,40
—
2,98
—
—
6,4
0,19
w
n
4,43
—
2,44
—
—
0,5
0,01
n
4,89
—
2,50
—
—
0,4
0,01
*
0,55
4,02
—
3,16
11,5
—
4,5
0,14
W
V
3,95
—
4,01
6,3
—
6,o
0,24
•\
ff
3,98
—
2,57
0,0
—
0,5
0,01
W
0,6
4,38
—
2,86
—
—
5,5
0,16
W
»
4,40
—
2,70
—
—
5,0
0,18
n
„
4,87
—
3,20
—
_
5,1
0,16
-
1»
4,88
—
2,52
—
—
0,5
0,01
0,6
4,40
—
2,75
—
3,1
0,09
w
Tl
4,40
—
2,69
—
—
3,6
0,10
W
W
4,39
—
2,65
—
—
2,5
0,07
»
H
4,39
—
2,43
—
—
1,7
0,04
(neue Serie.)
0,6
4,41
2,78
5,0
0,14
w
1»
4,40
—
2,74
—
—
6,0
0,16
»
»
4,40
—
2,84
—
—
5,2
0,15
kurssehnig.
Querrichtung,
kurzsehnig.
Querrichtung.
fehlerhaft.
sehnig.
Querrichtung.
Bruch am Kopf.
fehlerhaft.
Querrichtung.
sehnig, zaoktg.
Querrichtung.
kurzsehnig,
theil weise körnig.
Querrichtung.
kurzsehnig.
n
sehnig.
Querrichtung.
kurzsehnig.
>»
Querrichtung.
ii
Probe autgeglüht
Digitized by VjOOQIC
Resultate d. Qualitätsbestimmung einiger Constructionsblecbe. 181
It.
Herkunft
des
Materials
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbreite
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm*
Zug-
fes tigkt.
t pro cro 1
Con-
traction
o/o
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
o/o
pro 20 cto
o/o
Qualitits-
Celfficioot
B.Titmajir
Bemerkungen
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
64
65
66
67
69
70
71
72
73
74
Antragsteller: Escher Wj88 £ Co-, Maschinenfabrik, Zürich.
(Staboberfl.
gefeilt)
0,6
4,39
—
2,84
—
—
3,6
0,io
r.
4,88
—
2,67
—
—
4 f o
0,11
»
4,40
—
2,65
—
—
2,7
0,07
»
4,40
—
2,61
—
—
2,5
0,07
0,e
4,41
2,93
3,5
0,10
»
4,41
—
2,84
—
—
4,1
0,12
»
4,42
—
2,88
—
—
5,o
0,14
i»
4,42
—
3,03
—
—
6,2
0,19
»
4,40
—
2,46
—
—
0,4
0,01
„
4,40
.__
2,75
—
—
0,8
0,02
»
4,40
—
2,60
—
—
1,0
0,03
unautgeglflht.
„ ; Querricht.
Oberfläche unbcarb.
ausgeglüht
„ gefeilt.
Querricht. ; unbearb.
„ gefeilt.
Material eines Trajectkahnes der kg. wörtemb. Staatsbahnen.
Hayange
0,6
5,00
—
3,90
46,5
33,i
26,6
1,08
de Wendel
»
5,oo
—
3,87
45,7
33,2
26,6
1,03
& Co.
n
5,oo
—
3,87
45,7
32,8
24,9
0.96
i»
0,6
3,51
3,86
11,4
9,3
0,31
n
»
3,51
—
3,50
30,5
21,0
18,8
0,66
r»
n
5,00
— .
3,95
—
18,8
14,4
0,47
n
0,7
5,oo
—
4,00
46,5
36,2
30,1
1,20
n
ff
5,oo
—
4,18
44,o
32,4
25,i
1,04
»
w
3,50
—
3,92
50,5
31,6
24,i
0,94
n
ff
3,50
—
4,80
50,2
26,4
20,9
0,90
Hayange
0,T
4,40
2,81
—
5,o
0,14
de Wendel &C.
ff
4,40
—
2,83
—
—
1,7
0,04
homogen.
Querrichtung.
fehlerhaft.
Querrichtung.
homogen, sehnig.
Querrichtung,
homogen.
Querrichtung.
sehnig.
Querrichtung.
Antragsteller: Stadtbauamt Zürich (Stadting. Bürkli-Zügler).
Brückenbleche. (Material der Gemüsebrücke Zürich.) Material: Schweisseisen.
75
76
77
78
79
Unbekannt.
0,8O
2,11
2,48
3,86
4,4
4,7
—
—
»
1J2
—
2,74
4,5
3,2
—
—
n
1,94
—
2,49
3,9
1,7
—
—
0,8
2,01
2,60
2,94
5,6
2,4
—
n
1,92
2,72
3,14
4,5
3,9
—
—
sehn.m.Schl.-nest. ")
Querrichtung.
— — sehn. m. körn. Einlag.
•) Schi. = Schlacken.
Digitized by VjOOQIC
182
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
It.
Herkunft
des
Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbniti
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm*
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Con-
traction
Dehn. n. Bruch
pr« 10 cm
pro SO cm
o/o
Qulitati-
Colfficiiat
i.Totmjtr
Bemerkungen
Antragsteller: Stadtbauamt Zürich (Stadting. Bürkli- Ziegler).
80
81
82
88
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
0,8
1,66
2,96
3,62
8,9
7,1
— -
—
n
1,89
—
3,84
5,7
3,i
—
—
»
2,50
2,80
3,54
19,7
7,o
—
—
— — sehn. m. körn. Einlag.
sehnig.
Antragsteller: Bauleitung der untern Baseler Brücke (Hr. Ing. Bringolf).
Material: Seh
weisseisen.
Hayange
0,9
2,4
2,84
3,78
14,5
13,4
—
—
fi
r>
1,8
—
3,72
12,8
12,0
—
—
n
l,o
1,29
2,90
3,88
13,2
16,9
—
—
i»
l,o
1,82
—
3,18
8,6
4,o
_
—
Phönix a. Rh.
1,0
1,86
—
3,66
14,8
12,o
—
—
1,0
1,27
—
3.56
11,8
8,0
—
—
— seh nie.
unganz ; Seh weissfh I.
sehnig.
„ m. Seh lack ennest.
Antragsteller: Direction der Quaibauten, Zürich (Quaiing. Bürkli- ZügUr).
Gurtungs bleche. Material: Schweisseisen.
normalsehnig.
normalsehnig
Bruch am Kopf,
normalsehnig.
Dilling.-Hütte
1,0
C. 3,6
—
3,70
29,7
—
15,6
0,57
an der Saar
n
1»
—
3,66
22,4
—
16,0
0,57
n
3,54
2,38
3,40
19,o
18,8
U,4
0,49
»
1,0
C. 3,5
—
3,86
39,6
—
15,o
0,58
n
n
—
4,02
—
—
—
—
n
3,64
2,47
8,44
20,8
20,2
18,5
0,68
n
0,8
c 4,00
—
3,72
40,1
—
16,1
0,60
n
«
II
—
3,42
35,3
—
16,1
0,55
n
n
4.oi
2,42
3,49
25,5
20,8
17,9
0,62
n
1,2
c 4,oo
3,59
25,8
15,3
0,55
»
n
n
—
3,62
25,9
—
18,0
0,66
1»
i»
4,02
3,42
24,4
19,6
15,8
0,64
1,0
C.3,5
3,41
18,8
15,o
0,51
—
3,60
20,i
—
19,1
0,67
n
w
3,52
19,6
16,5
0,58
>i
—
3,46
19,9
—
16,5
0,67
Digitized by VjOOQIC
Resultate d. Qualitatsbestunmufig einiger Constructionsblecbe. 183
I*.
Herkunft
des
Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbriiti
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pri cm*
Zug-
fest ig kt.
t pri cm*
Con-
traction
o/
Dehn. n. Bruch
pri 10 cm
o/o
pri 20 cm
o/
Quilftlts-
Colfficieit
B.Tttmijor
Bemerkungen
Antragsteller : Direction der Quaibauten, Zürich (Quaiing. Bürkti- Ziegler).
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132'
i
i
133J
134
135
1,0
C. 3,6
—
3,62
—
—
16,8
0,59
—
3,66
23,6
—
19,4
0,71
w
3,63
25.4
18,4
0,65
—
3,72
25,5
—
23,6
0,88
normalsehnig.
Stehb
ech e.
Material: Sc
hwe isseisen.
Dilling.-HQtte
1,0
C. 3,5
—
3,74
18,6
—
15,0
0,66
an der Saar
1»
n
—
3,94
15,8
—
12,5
0,49
1,0
3,54
2,48
3,40
—
21,3
19,0
0,66
»
C. 3,5
—
3,02
5,5
—
4,9
0,15
»
—
3,39
4,3
—
3,o
0,io
n
3,56
2,48 (?)
2,82
14,0
2,8
2,o
0,06
«
1,0
C. 3,50
4,12
16,4
—
11,5
0,47
»
n
—
3,64
31,o
—
16,6
0,60
»
3,56
2,60
3,63
23,4*)
15,4*)
12,3*)
0,45*)
„
C. 3,5
—
2,80
6,6
—
5,0
0,14
»
i»
—
3,66
13,6
—
12,o
0,44
1»
4,00
3,00
3,89
(?)
8,7*)
8,4*)
0,32 *)
i»
1,0
c. 4,o
3,69
25,0
21,0
0,78
n
—
3,45
26,8
—
22,o
0,76
i»
4,02
2,25
3,29
22,7
19,4
16,4
0,54
n
—
3,00
9,5
—
6,3
0,19
*
—
3,03
6,2
—
6,6
0,20
»
4,oi
2,51
3.08
8,6
5,0
3,9
0,12
n
1,0
c. 4,o
.
3,36
18,6
16,o
0,64
*
ii
—
3,86
18,3
__
15,o
0,50
n
4,oi
2,52
3,55
20,9
19,i
18,2
0,61
*
c. 4,o
—
2,92
5,6
—
5,i
0,15
»
n
—
3,20
6,2
—
6,»
0,22
1»
4,02
2,44
2,91
6.0
4,8
4,2
0,12
■ »
1.0
c. 4,0
3,54
27,6
20,o
0,71
M
w
—
3,47
16,7
—
24,o
0,83
»
n
—
2,90
8,8
—
6,9
0,20
normalsehnig.
M
Br. an. e. ung. Stelln.
Querrichtung.
normalsehnig.
n
*)unsich.Br.Stbende.
Querrichtung.
*)unsich.Br.Stbende.
normalsehnig.
Querrichtung.
M
zackig.
normalsehnig,
»i
Querrichtung,
i,
ii
normalsehnig.
,i
Querrichtung.
Digitized by VjOOQIC
184
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
It.
Herkunft
des
Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbnito
der
Probe
Sireck-
grenze
t priem*
Zug-
festigkt.
t pro cm 9
Con-
traction
•/o
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
pro 20 cm
Qualitati-
Colfficioot
o. Totaajor
Bemerkungen
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
Antragsteller: Direction der Quaibauten, Zürich (Quaiing. Bürkli- Ziegler)
Querrichtung,
normalsehnig.
Querrichtung.
normalsehnig.
Br. a. d. befest. Stell«
Querrichtung (?).
1.0
c. 4,0
—
3,30
12,3
—
9,1
0,80
Dilling.-Hütte
ii
C 3,5
—
3,47
27,3
—
20.5
0,71
an der Saar
*
n
—
3,78
27,8
—
20,6
0,78
i»
»
r
—
3,18
—
—
6,4
0,20
n
*
—
3,17
—
—
4,i
0,13
«
1,0
C. 3,5
—
3,58
18,o
—
17,4
0,62
n
fl
—
3,65
20,7
—
21,2
0,77
f»
3,90
—
3,56
—
—
—
—
n
3,94
2,48
3,42
4,8
10,6
10,3
0,35
»
C. 3,6
—
3,42
—
—
9,6
0,33
»
»
—
3,46
—
—
8,7
0,30
n
3,76
2,54
2,86
0,0
3,8
3,1
0,09
n
3,84
2,76
2,95
2,7
1,6
1*
0,04
r
1,0
C. 3,5
—
3,82
24,9
—
20,0
0,66
n
—
3,80
29,o
—
17,5
0,66
n
—
2,77
0,o
—
4,o
0,11
»
—
3,28
3,9
—
5,6
0,18
n
1,0
C 3,5
—
3,40
28,2
—
23.5
0,80
—
3,40
25,o
—
25,o
0,85
t —
2,92
11,9
—
7,5
0,22
' —
2,81
9,9
—
7,i
0,20
»»
3,95
2,50
3,72
13,4
10,9
9,3
0.35
4,00
2,12
3,38
11,5
16,5
14,8
0,48
3,74
2,36
3,15
6,3
6,8
5,9
0,19
3,59
2,87
3,15
5,5
3.3
2,6
0,08
Antragsteller: Escher Wy88 & Co., Maschinenfabrik, Zürich.
Kesselbleche. Material: Seh weisseisen.
Schalke,
Grillo, Funke
& Co.
1,1
4,99
2,54
3,71
31,6
29,4
—
—
1,2
5,00
2,56
3,66
30,6
28,o
—
—
1,2
3,00
2,57
3.71
18,9
18,0
—
—
1.2
3,00
2,55
3,64
17,9
19,5
—
—
1.2
3,30
2,52
3,48
37,0
23,5
—
—
1,2
3,40
2,43
3,40
31,9
17,o
—
—
normalsehnig.
»t
Querrichtung.
„
normalschnig.
i,
Querrichtung.
t,
normal sehn ig.
ii
Querrichtung.
ii
normalschnig.
,i
Querrichtung.
ii
Staboberfl. abgehob
Digitized by VjOOQIC
Resultate d. Qualitätsbestimmung einiger Constructionsblecbe. 185
Herkunft
I
L.i. ' des
| Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbreito
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm*
Zug-
festigkt.
t pro ciri*
Con-
traction
o/o
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
o/o
pro 20 cm
Qualitats-
Coifficient
n. Tetmajir
Bemerkungen
3* 1
Antragsteller: Werkstättenleitung der Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
Unbekannt
Material ; Schweisseisen.
l,o
3,50
2,12
3,44
8,4
14,5 1
13,9
0,48
1,0
2,54
—
5,37
26,7
9,2
5,9
0,32
1.0
2,57
4,96
5,32
38,5
10,3 1
7,1
0,38
deutlichgeschichlet.
sehnig; geschichtet,
vorwiegend körnig.
Antragsteller : Schweiz. Locomotivfabrik, Winterthur.
Material: Schweisseisen.
■70|
7 V
72
73
71
75
>7»;
177
Fr. Krupp
in Essen
1,07
2,50
1,70
3,00
27,0
24,8
21,4
0,64
2,50
3,03
16,3
12,9
H,o
0,33
0,76
2,43
2,29
3,62
40,o
28,2
23.7
0,86
1,90
3,39
29,6
22,2
19,9
0,67
0,97
2,46
2,51
3,93
38,o
25,4
18,7
0,73
2,59
3,82
40,2
27,8
20,7
0,79
0,89
2,46
2,05
3,70
40,2
26,2
,20,3
0,75
0,79
2,41
2,76
3,90
32,6
24,o
19,2
0,75
Thürblech; sehnig.
„ Quer rieht.
„ sehnig.
„ Quer rieht
Sattelblech; sehnig.
»> n
Mantelblech.
Cylinderblech.
Antragsteller: Gebr. Sulzer, Maschinenfabrik, Winterthur.
Ordinäres Kesselschalenblech. Material : Schweisseisen.
17S Grillo, Funke! 0,8
179&Co.,Schalke
180
181
182
183
1S1
185
18<>
187
188
189
0,8
2,96
2,25
3,30
12,4
2,96
2,15
3,21
14,4
l,o
2,92
2,70
3,73
19,2
3,02
2,61
3,56
23,1
!••
2,89
2,37
3,40
13,7
2,88
2,44
3,38
10,4
1.«
2,86
2,47
3,33
12,9
2,87
2,38
3,32
14,3
1,*
2.88
2,41
3,32
11,6
2,84
2,29
3,08
11,6
1,4
2,98
2,62
4,08
54,i
2,90
2,86
3,91
24,3
uns.
uns.
uns. »m unsicher.
9,o
0,29
15,7
0,58
blättrig -sehnig.
18,5
0,66
i, »i
11,1
0,38
sehnig.
9,5
0,32
„ unganz.
9,6
0,32
sehnig.
11,0
0,37
»
9,0
0,30
sehnig.
8,8
0,27
ii
17,o
0,69
normal.
14,o
0,55
Probe man gl. appret.
12*
Digitized by VjOOQI.6
186
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
So.
Herkunft
des
Materials.
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbnito
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm*
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Con-
traction
o/o
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
o/o
pro 20 $ro
o/
Qualitats-
Cilfficient
n. Titmajor
Bemerkungen
Antragsteller: Gebr. Sulz er, Maschinenfabrik, Winterthur.
Material : Schweisseisen.
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
(Styrum-
1,5
2,86
2,20
3,18
9,9
—
7,7
0,24
Blech)
2,85
2,26
3,18
13,2
—
8,0
0,25
Grillo, Funke
1,5
3,05
2,20
3,15
14,6
12,0
11,7
0,37
& Co., Schalke
3,04
2,36
3,44
15,2
15,o
13,5
0,47
1,6
2,87
2,02
2,92
9,9
6,9
0,2O
2.87
2,ii
2,71
7,6
—
4,5
0,12
1,6
2,88
2,27
3,42
16,2
12,7
0,43
2,87
2,32
3,58
11,5
—
12,7
0,44
n
1,6
3,05
2,41
3,34
c. 15,o
12,5
0,42
3,05
2,87
3,40
c. 14,o
—
11,0
0,87
»i
1,7
3,02
2,16
3,20
c. 10,o
—
8,0
0,26
3,02
2,19
3,23
11,8
—
8,5
0,27
Antragsteller: Schweiz. Locomotivfabrik, Winterthur.
Material : Flussstahl (resp. .Flusseisen).
Unbekannt
Motala
Fr. Krupp
in Essen
sehnig.
kurzsehnig.
sehnig,
unganz.
sehnig.
blättrig-sehnig.
sehnig; kurz.
1,2
2,45
3,32
5,21
51,4
28,4
23,2
1,21
2,46
3,88
5,35
47,6
30,o
22,4
1,20
1,1
2,51
3,00
4,55
47,0
25,o
20,7
0,94
1,0
2,37
2,35
3,70
65,2
38,8
31,8
1,18
2,36
2,46
3,75
62,9
38,8
28,8
1,08
1,1
2,43
2,47
3,71
62,9
37,4
30,3
1,14
2,49
3,02
3,85
56,7
30,4
23,5
1.17
2,46
2,43
3,75
62,8
37,8
29,3
1,10
1,16
2,31
2,28
3,59
65,2
40,6
_
—
1,18
2,47
2,64
4,03
60,9
37,4
—
—
1,2
2,47
2,53
3,86
27,6
24,4
—
— •
2,47
2,76
4,21
45,o
34,2
—
—
Längsrichtung.
Querrichlung.
Plusseisen.
Flussetsen ; hoiiio",'.
(geschweisst.)
Flusseisen.
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Resultate d. Qualitätsbestimmung einiger Constructionsbleche. 187
Herkunft
des
Materials
Dicke
des
Bleches
cm
Nutzbnlti
der
Probe
cm
Streck-
grenze
t pro cm 1
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Con-
traction
Dehn. n. Bruch
pro 10 cm
o/o
pro 20 cm
o/o
Quaittats-
ColffieioRt
n.Iotmajer
Bemerk ungen
Antragsteller: Schweiz. Locomotirfabrik, Winterthur.
Material : Schweisseisen.
MlGrillo, Funke
!14 &Co.,Scha1ke
1.1
c.2,60
2,82
3,72
30,8
22.5
18,2
0.60
w
i»
2,82
3.61
18,0
13,o
12,5
0,46
l.t
m
2,41
3,96
25,9
21,o
17,5
0,69
n
*
2,28
3,81
16,4
12,8
10.o
0,86
1,2
n
2,54
4,09
35,6
27,5
23,7
0,47
m
-
2,22
3,68
23,5
19,8
15,6
0,57
M
2,48
4.oo
27,5
24,2
19,6
0.78
w
fl
2,50
3,72
17,7
13,6
11,5
0>4»
Längsrichtung.
Querrichtung.
Längsrichtung.
Qucrrichtung.
Längsrichtung.
Querrichtung.
Längsrichtung.
Querrichtung.
Digitized by VjOOQIC
188 II. Abth. Resultate d. Festigkeitsprob. Einfluss d. Lochung
Einfluss der Lochung
auf die Festigkeitsverhältnisse von Fluss- und Schweisseisen.
Die Einflüsse der unterschiedlichen Lochungsaiten auf
die Festigkeitsverhältnisse des Fluss- und Schweisseisens sind
ungeachtet der zahlreichen, bisher ausgeführten Untersuchungen,
noch nicht endgültig festgestellt. Aus den Versuchsresultaten
einzelner Experimentatoren scheint die Gleichwerthigkeit des
Stanzens und Bohrens von Schweisseisen hervorzugehen, während
andere Versuche oft erhebliche Abminderungen der ursprüng-
lichen Festigkeitsverhältnisse des Schweisseisens durch Stanzen
zeigen. Nicht selten begegnet man in ein und derselben Ver-
suchsreihe wechselnden Angaben über den Einfluss einer be-
stimmten Lochungsmethode. Ohne Zweifel rühren diese Wider-
sprüche von Unhomogenitäten des Versuchsmaterials her oder
sie sind durch die Beschaffenheit des Werkzeugs, Verhältniss
des Lochdurchmessers zur Blechstärke, oft durch andere, äussere
Zufälligkeiten bedingt. Auch die Art der Herstellung und
Einspannung der Probekörper ist von nicht zu unterschätzendem
Einflüsse auf das Endergebniss. Der Grund aber, wesshalb
die z. Z. veröffentlichten Versuchsresultate zur Beurtheilung
der obwaltenden Verhältnisse mit Vorsicht zu benutzen sind,
liegt hauptsächlich darin, dass die Form und Appretur
der Probekörper keine einheitliche ist, obschon nicht unbekannt
geblieben sein konnte, dass die Form und die Art der Zu-
richtung der Probekörper die Festigkeitsverhältnisse ein und
desselben Materials in dem Masse alteriren, als sie die Bildung
der Contraction beeinflussen. Unter sonst gleichen Verhält-
nissen ist ein Loch in der Mitte der Breitseite eines Stabes
mit zwei halben Löchern am Rande nicht gleichwerthig. Ebenso
wenig ist die Lochdispositum nach Fig. 20 statisch gleich-
bedeutend mit zwei ganzen, symmetrisch zur Stabaxe angeord-
neten Löchern.
Das Flusseisen, welches gegen mechanische Einwirkungen
jeder Art empfindlicher als Schweisseisen ist, bringt, Dank
seiner Dichte und Homogenität, die erwähnten Verhältnisse
unzweideutig zum Ausdrucke. So finden wir die scheinbar
widersinnige Thatsache, dass die absolute Festigkeit des ge-
lochten Flusseisens, gleichviel ob dasselbe gebohrt, gestanzt
und ausgerieben, oder gestanzt und ausgeglüht worden war,
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auf die Festigkeitsverhältnisse v. Fluss- u. Schweisseisen.
189
um 4 — io°/o grösser als diejenige des ungelochten Materials.
Aehnliche Verhältnisse sind bei Schweisseisen auch möglich,
und waren diese nicht nur nicht regelmässig, sondern sehr
selten beobachtet worden, so liegt dies thcils an der Porosität,
Unhpmogenität, kurz an der physikalischen Beschaffenheit des
Materials, durch welche dasselbe mechanischen Einwirkungen
gegenüber weniger empfindlich wird, theils aber an den Qua-
litätsschwankungen in gleichem Stücke, welche die Einflüsse
der Lochungsart, der Form und Behandlung des Probekörpers
theilweise oder gänzlich zu decken im Stande sind.
Angesichts dieser Verhältnisse haben wir uns entschlossen,
der Frage des Einflusses der Lochungsmethoden auf die Festig-
keitsverhältnisse des Eisens näher zu treten ; dies konnte jedoch
nur geschehen, nachdem der Chef der rühmlichst bekannten
Maschinenfabrik von Escher, Wyss & Co. in Zürich, Herr
Ingenieur Naville, hülfreiche Hand geboten und den haupt-
sächlichsten Theil der Kosten für die Herstellung der Versuchs-
körper übernommen hatte.
a. Flusseisen.
Resultate der Lochungsproben mit weichem Thomas-Flusseisen.
Anlässlich der relativen Werthbestimmung des Flusseisens
als Constructions-Material haben wir eine Reihe von Proben
auf Lochbarkeit des Flusseisens ausgeführt (vergl. insbesondere
S. 100 u. d. f. dieses Heftes), welche hier besserer Uebersicht
willen mit einigen Erläuterungen wiedergegeben werden sollen.
Sämmtliche Probekörper hatten die durch Fig. 20 dar-
gestellte Form; der Lochdurchmesser wurde zu 2,5 cm fest-
gestellt. Der Durchmesser des Stempels und der Matrize der
Stanzmaschine betrug 2.50 beziehungsweise 2,60 cm.
Beschaffenheit
Ursprüngliche
Virhaitniss
Zugfostifkiit dor
1©
des 1 der
Zug-
Dehn.
Con-
Lochdurch-
Lochnath t pro cm 2
Bemer-
Materials Lochleib.
festigtet.
/ pro cm*
in 0/0
pro 20 etn
traction
in %
mitsor zur
Blechstarke
™«\Z U L
kungen
a) Gestanzte Löcher.
1
B. lllftgl.
whiefrig
4,50
26,1
55,5
2 67
3,57
— 20,7
Vgl. Seite
2
ausgeglüht
1»
«
»
T)
»
4,75
+ 5,«
140-141.
3
■. tmgegl.
m
4,69
24,o
52,o
3,08
3,39
- 27,7
4
im?eglüht
n
n
n
w
n
5,09
+ 8,6
Digitized by VjOOQIC
190
II. Abth. Resultate d. Festigkeitsprob. Einfluss d. Lochung
lo.
Beschaffenheit
des
Materials
der
Lochleib,
Ursprüngliche
Zug-
festigkt.
t pro cm*
Dehn.
in o/o
pro 20 c*»
Con-
traction
in %
Verhältnis!
Lochdorch
mosser zur
Blechstärki
Zugfestigkeit dir
Lochoath t pro cm*
absolut
»/•dir
urspr. F.
Bemer-
kungen '
a) Gestanzte Löcher.
10
11
12
b. aasgegl.
«
4,48
22,6
49,8
3,20
3,62
-20,5
angegilbt
i»
w
fi
9
n
4.77
f 7,7
a. aasgegl.
n
4,29
25,7
56,7'
3,61
3,66
— 14,7
easgegliht
»
*»
n
ii
n
4,84
4-12,8
o. aaigegl.
UcherlmiB
4,50
26,1
55,5
2,57
4,55
+ l,i
aaigeglaht
angerieben
1»
w
»»
w
4,69
+ 4,2
b. aasgegl.
Löcher 1mm
4,89
25,7
56,7
3,61
4,71
+ 9,5
aasgeglaht
aasgeriebea
»
n
i»
n
4,71
+ 9,5
b)
Gebo
hrte Löcher.
13
a. aaigfgl.
reia, Loch-
4,50
26,1
55,5
2,67
4.«
- 1,3
14
ausgeglüht
riad. scharf
T»
n
i»
»
4,64
+ o.»
15
n. aasgegl.
reia, Loch-
4,69
24,0
52,o
3,08
5,87
f 14,5
16
ausgeglüht
raad. scharf
n
»
»
1»
5,M
+ 13,4
17
a. aasgegl.
reia, Loch-
4,48
25,5
53,6
3,47
5,04
+ 18,7
18
aasgeglaht
ränd. scharf
n
*•
»»
n
5,08
+ 13.»
19
a. aasgegl.
reis, Loch-
4,48
25,5
53,6
3,47
4,5»
+ 3,«
20
aBsgeglfiht
riad. scharf
»»
n
w
4,5»
+ 3,e
Vgl. Seite
140-141.
Den scheinbaren Widerspruch, der in der Zunahme der
ursprünglichen Zugfestigkeit des Flusseisens durch Stanzen und
Ausglühen oder Ausreiben, sowie durch die Procedur des
Bohrens liegt, glaubten wir zunächst dem Umstände zuzu-
schreiben, dass zur Herstellung der ursprünglichen Festigkeit
des Materials Probestäbe mit blank abgeschlichteten Ober-
flächen benutzt wurden, während die Breitseiten des Versuchs-
materials der Lochungsproben die ursprüngliche, härtere Kruste
trugen. Später ausgeführte Controll-Proben haben indessen
dargethan, dass, speciell beim Flusseisen, das Abschlichten
der Staboberflächen keine nennenswerthe Aenderung in den
ursprünglichen Festigkeitseigenschaften des Materials nach sich
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auf die Festigkeitsverhältnisse v. Fluss- u. Schweisseisen. 191
zieht, dass somit die auffällige Steigerung der Festigkeit des
gelochten Fiusseisens eine gesetzmässige Erscheinung und wahr-
scheinlich der Ausdruck folgender Verhältnisse sei:
Die Bruchflächen von Flachstäben zäher, homogener Eisen-
sorten zeigen biconvexe Formen; ihre Dicke (Stärke) nimmt
gegen die Mitte der Breitseiten hin ab. Bei weichen Fluss-
eisensorten tritt diese Abnahme in erheblichem Masse auf.
Bei Schweisseisen variirt die Form der Bruchflächen; im
Allgemeinen ist sie ebenfalls, wenngleich schwach biconvex.
Hieraus geht hervor, dass bei Flachstäben die Bedingungen
zur Bildung der Contraction nicht gleichartig vertheilt sind,
dass die Schmalseiten mit ihren Ecken die Bildung der Con-
traction erschweren. An breiten Flachstäben lässt sich diese
Erscheinung recht gut verfolgen und hatten wir wiederholt
Gelegenheit die Contraction und darauf folgende Rissbildung
ausgehend auf der Stabmitte, zu beobachten. Well nun die
Umstände, welche die freie Ausbildung der Contraction hindern,
die Festigkeit des Materials, wenn auch nur local, erhöhen
müssen, so ist klar, dass ein auf der Mitte der Breitseite ge-
lochtes Flacheisen eine andere, von der Zugfestigkeit des un-
gelochten, oder mit zwei Halblöchern am Rand versehenen
Flachstabes des gleichen Materials, verschiedene Festigkeit
aufweisen müsse. Dies gilt zunächst für das homogene,
dichte Flusseisen. Bezüglich der Sachlage beim weichen
Schweisseisen, vgl. die Resultate der Versuchsserie B.
Vergleichende ZnssmiMDstelliDg der Resultate der Uehnngsproben mit Flssseisen.
Anzahl der ausgeführten Proben 20 Stück.
„ n Proben mit gestanzten Löchern ....
> » « » gebohrten w ....
Abnahme ( — ) der ursprünglichen Zugfestigkeit des Materials:
durch Stanzen . . im Mittel:
im Maximum:
durch Stanzen und Ausglühen im Mittel:
im Maximum:
durch Bohren . im Mittel :
im Maximum:
durch Bohren und Ausglühen im Mittel:
im Maximum:
durch Stanzen und Ausreiben im Mittel :
„ S t a n z., A u s g 1 ü h. u. A u s r e i b. im Mittel :
12
„
8
n
20,.
•/•
—
27,7
%
+
8,.
•/•
+
12,,
•/•
+
U
7.
+
14,5
•/•
+
7,.
%
+
13,4
%
+
5,.
•/•
+
«,.
•/•
Digitized by VjOOQIC
192 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben. Einfluss d. Lochung.
Hieraus folgt nun:
1. Durch Stanzen des Flusseisens wiid seine
ursprüngliche Zugfestigkeit bis auf ca. 30% abge-
mindert.
a. Auf Grundlage der übereinstimmenden Bruch-
erscheinungen kann als feststehend angesehen werden,
dass durch Stanzen das Flusseisen am Lochumfange
comprimirt, somit spröde wird, daher auch hier zu-
erst reissen muss, bevor die durchschnittliche Zug-
festigkeit des Materials erreicht ist.
3. Durch Ausglühen und gleichmässiges Aus-
reiben der gestanzten Löcher um 1 mm, wird die
Sprödigkeit am Lochumfang aufgehoben und die ur-
sprüngliche Zuverlässigkeit des Materials wieder
hergestellt.
4. Dur.ch Bohren, Stanzen und Ausglühen, oder
Stanzen und Ausreiben der Löcher wird die urprüng-
liche Zugfestigkeit des Materials nicht abgemindert,
sie kann vielmehr erhöht werden.
B. Bohweisseisen.
Resultate einiger Lochungsproben mit schweisseisemen
Kesselblechen.
Antragssteiler: Gtobr« Snlzer, Maschinenfabrik, Winterthur.
1«.
NimiMlIi
Blech-
stärke
in cm
Ursprüngliche
ZiiB-
futiflkiit
ifltpr.cmt
in °/o
pro 20 cm
Con-
traction
in «/>
Beschaffenheit
des
Materials
der
Lochleibung
l
Virhlltn.d.
LocMurch-
mossors z,
Blochstlrfci
Zugfestigkeit
d. Lochnath
t pro cm*
absolut
ifl 0/0 dir
urtp. Fost.
Bemerkungen
1,2
1,2
1,4
1,4
1,6
1,«
3,88
3,21
3,47
13,6
11,6
13,8
10,8
8,9
12,7
gestanzt
gebohrt
gestanzt
gebohrt
gestanzt
gebohrt
schiefrig
sdriefr., nriwig
lieBÜeh »ober
1,66
1,60
1,81
3,29
3,26
2,73
3,26
3,26
3,05
+ 1,8
- 2,i
Sämmtliche Zahlen srt
Mittel aus 2 Versucht
-14,
+ 1.«
— 6,5
- 12,i
,9 Form der Probe körp
entspricht der Fig. 1
Zur Prüfung des relativen Werthes der üblichen Lqchungs-
methoden hat das eidgen. Festigkeitsinstitut durch Vermittlung
der IIH. Escher, Wyss & Co. in Zürich 3 Stück Kessel-
bleche, Low-Moor-Qualität, bei Grillo, Funke & Co. in Schalke
Digitized by VjOOQIC
auf die Festigkeits Verhältnisse v. Fluss- u. Schweisseisen. 193
angekauft. Jede Blech tafel hatte bei 3 m Länge, 1,5 m Breite
und nominell 0,8 cm Dicke. Eine dieser Blechtafeln diente zur
Erzeugung solcher Probekörper, die durch Stanzen — , die
andere, die durch Bohren gelocht wurden. Die dritte Blech-
tafel bleibt für weitere Versuche disponibel.
Die Art der Zerlegung der Bleche, die Entnahme und
Appretur der Probekörper war durch ein besonderes Regle-
ment geordnet. Zur näheren Orientirung lassen wir einige
Punkte dieses Reglements auszugsweise hier folgen:
„Jedes Blech wird durch Fraisen oder Hobeln, in 6 je
0,5 m lange und 1,5 m breite Streifen zerlegt."
„Die abgetrennten Streifen ein und derselben Blechtafel
werden in einem Flammofen einer gleichmässigen Dunkelroth-
Glühhitze ausgesetzt und hierauf geradegerichtet. Dabei dürfen
keinerlei ,. die Molekularbeschaffenheit des Materials beein-
flussende, mechanische Einwirkungen erfolgen. Die Anwendung
von Metallhämmern ist beim Geraderichten der Streifen nicht
statthaft."
„Die geradegerichteten, vom Glühspahn befreiten Streifen
werden nach Anleitung der eingelieferten Zeichnung exact ein-
getheilt, angerissen und die herauszuarbeitenden Versuchstücke
fortlaufend numerirt. Jeder Streifen gibt 11 solcher Versuch-
Stücke."
„Die sämmtlichen, zur Befestigung der Versuchstäbe die-
nenden Löcher sind zu bohren und die scharfen Ränder der
Bohrlöcher mittelst der Reibahle zu brechen."
„Die Lochung geschieht auf der Axe jedes Streifens nach
Anleitung der eingelieferten Zeichnung und es erhalten am
Str. Nr. I sämmtl. Löcher 0,8 cm Durchmesser; Lochdurchmesser = l,o fache Bl. -Stärke;
Str. Nr. II 1,2 „ „ „ = 1,5 „ „
Str. Nr. III , 1,6 „ „ „ = 2,0 „ ,
Str. Nr. IV „ 2,o „ „ m = 2,5 „
„ _ _ „ i der einen Hälfte 0,7 cm Durchm. u. werden auf 0,8 cm ausgerieben ;
Str. Nr. V „ n { , ., H
[ „ andern „ 1,1 „ „ „ „ „ 1,2 « „
c.- v, vr /der einen Hälfte 1,5 „ . „ 1,6 „ „
011. wr. vi , „. rt
l „ andern „ 1,9 „ „ « ». * 2,0 „ „
„Nach erfolgter Lochung eines Streifens wird, nach An-
leitung der eingelieferten Zeichnung, die Zerlegung desselben
in einzelne Versuchstücke ausgeführt. Sie hat durch Fraisen
oder Hobeln zu geschehen; die Anwendung der Schere ist
nicht statthaft."
13
Digitized b-y VjOOQIC
194 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben. Einfluss d. Lochung
„Nach erfolgter Zerlegung der Streifen in Probekörper
werden die gelochten Individuen der einen Hälfte der Streifen
Nr. I, II, III und IV nochmals gleichzeitig ausgeglüht und diese
mit den unausgeglühten ohne weitere Appretur in der eidg.
Festigkeitsanstalt abgeliefert. u
„Es ist streng darauf zu sehen, dass nach der Lochung
und Zerlegung der Streifen in Probekörper, diese keinerlei
beschönigende Nachappreturen erfahren, welche das Endresultat
der Proben beeinflussen, somit das Urtheil trüben könnten. a
Zu vorstehendem Auszuge des Reglements fügen wir fol-
gende Bemerkungen bei:
Die Maschinenfabrik von Escher, Wyss & Co. hatte
die sämmtlichen 132 Stück Probekörper programmgemäss mit
der nöthigen Sorgfalt hergestellt. Ausschussstücke sind weder
in Folge Materialfehler noch wegen mangelhafter Appretur
vorgekommen. Die breiten, mit 1 oder 2 Zwischenlöchern ver-
sehenen Proben zeigten in einigen Fällen kleine Abweichungen
von der symmetrischen Lochanordnung. Bei solchen Proben
ist denn auch der Riss von einem seitlichen Halbloch aus-
gegangen und das Ergebniss lag meist unter dem Durchschnitte
der gelochten, gleichartig behandelten Proben.
Das zum Stanzen verwendete Werkzeug ist auf Anord-
nung des Werkstättenchefs der genannten Maschinenfabrik, des
Hrn. E. King, extra hergestellt worden. Die Weite der Ma-
trize war constant gleich dem Durchmesser des Stempels
-h 0,4 bis 0,5 mm gewählt.
Eine Besichtigung der gestanzten und um 1,0 mm aus-
geriebenen Proben (Streifen Nr. V und VI) der Blechtafel A
hat ergeben, dass bei den, mit einem Stempeldurchmesser
gleich den 1,0- und i r 5fachen Blechstärke gelochten Proben
durch Ausreiben des Loches um 1,0 mm die Spuren der Stanz-
wirkung in der Lochleibung nicht gänzlich beseitigt wurden.
Die Festigkeitszahlen solcher Stücke fielen regelmässig geringer,
als diejenigen der ungelochten Proben aus. Angesichts dieser
Verhältnisse hatten wir Veranlassung genommen, die Löcher
einer Reihe von Probekörpern, vergl. folgende Zusammen-
stellung der Resultate, um einen weitern Millimeter auszureiben,
so dass die Streifen Nr. V und VI der Tafel A. folgende
Versuchstücke lieferten :
2 Proben gestanzt auf 0,7 cm u. ausgerieben auf 0,8 cm; [d = ä + 0,i cm]
2 n ' . » 0,7 , „ „ „ 0,9 w [^=^0+0,2 w ]
2 , „ „ 1,1 „ '„ » n 1,2, [<*=* + 0,1 „]
2 w n n 1,1 * „ n . M » \d = <t + 0,2 „ ]
Digitized by VjOOQIC
auf die Festigkeitsverhältnisse v. Fhiss- u. Schweisseisen. 195
2 Proben gestanzt auf 1,5 cm u. ausgerieben auf 1,6 cm ; [d = d -\- 0,1 cm]
2 « „ . 1,5 „ „ „ „ 1,7 „ [d=d + 0,2 „ ]
2 - „ * U „ „ „ , 2,o „ [rf = d + 0,i , ]
2 . « » 1,» , . „ , 2,1 „ [^=^ + 0,2„]
Bezüglich der Zerlegung der 2. Versuchstafel, der Platte B,
gilt wörtlich das von der Tafel A Gesagte. Sämmtliche Löcher
wurden entsprechend der i,o-, i,5-, 2,0- und 2,5 fachen Blech-
stärke gebohrt. Die gelochten Proben der Streifen I, II, III
und IV wurden zur Hälfte ausgeglüht und gelangten sämmt-
liche Stäbe ohne weitere Appretur auf die Festigkeitsmaschine.
Sämmtliche Probekörper waren soweit thunlich vom Glühspahn
befreit, sie trugen die ursprüngliche Walzhaut und die durch
Bohren erzeugten Barte.
Die Streifen V und VI der Tafel B waren ursprünglich
bestimmt den Einfluss des Ausreibens und Ausfeilens der
gebohrten Löcher zu prüfen. Zufolge eines Missverständnisses
sind die sämmtlichen Löcher der Streifen V und VI, vgl. die
Zusammenstellung, zunächst auf beziehungsweise 0,8, 1,2. 1.6
und 2,0 cm Lochweite gebohrt und sodann um 0,1 cm aus-
gerieben worden. Es blieb somit nichts anderes übrig, als
die eine Hälfte der gegen Ordre ausgeriebenen Proben nach-
träglich um einen weitern 0,1 cm ausfeilen zu lassen, so dass
Platte B, Nr. V und VI, schliesslich folgende Probestücke
lieferte :
8 Proben gebohrt auf d und ausgerieben auf d + 0,1 cm
8 * m , d , ausgefeilt „ d -j- 0,2 ,
Folgende Tabellen enthalten in übersichtlicher Zusammen-
stellung das gesammte Zahlenmaterial der oben beschriebenen
Versuchsreihen.
Digitized by VjOOQIC
196 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben. Einfluss d. Lochung
Zusammenstellung der Resultate der Zerreiss-
Streifen
Nr.
Probe Nr. 3.
Streck-
grenze
tpr.cm*
Zug-
festig-
keit
/ pr.cm*
pr. 20 cm
in %
Con-
traction
in °/o
Qualität«-
ColfflciORt
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Titaajir.
Probe Nr. 6
Streck-
grenze
/pr.cm*
Zug-
festig-
keit
/ pr. cm*
pr.aocm
in 0/0
Con-
traction
in 0/0
Qulittts-
Catfftcioit
■ach
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Taf. A.
1.
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in.
IV.
v.
VI.
Mittel :
2,86
4,15
21,6
40,o
0,90
3,04
4,87
21,7
39,s
0,95
2,97
4,18
24,8
40,o
1,02
3,16
4,80
26,7
37,8
1
1,15
3,17
4,88
21,7
36,8
0,92
3,28
4,46
22,7
36,8
1,01
2,97
4,19
22.2
33,8
0,98
3,19
4,40
20,o
33,5
0,88
8,01
4,15
27,6
37,o
1,"
3,14
4,46
22,o
33,9
0,99
2,96
4,10
24,0
86,9
0,98
3,20
4,50
21,o
32,2
0,95
2,99
4,17
28,6
37,8
0,98
3,17
4,41
22,4
35,5
0,99
Taf. B.
I.
2,76
3,90
24,6
46,4
0,96
2,69
4,00
26,6
43,o
1,06
II.
2,90
4,06
25,0
41,5
1,01
2,85
4,16
28,2
43,7
1,"
in.
2,81
4,22
27,9
42,8
1,18
8,04
4,88
23,5
41,2
1,02
IV.
2,85
4,18
25,5
42,o
1,06
3,16
4,89
29,8
42,8
1,80
V.
2,94
4,27
26,6
40,8
1,18
2,95
4,81
23,2
40,2
1,08
VI.
3,07
4,28
27,5
41,5
1,16
2,88
4,80
27,8
40,8
1,20
Mittel:
2,89
4,14
26,i
42,6
1,09
2,92
4,25
26,5
41,9
1,18
Digitized by VjOOQIC
auf die Festigkeitsverhältnisse von Fluss- u. Schweisseisen.
Proben des ungelochten Materials.
197
Probe Nr. 9
Durchschnitt.
Streck-
grenze
tpr.crm*
Zug-
festig-
keit
tpr.cm*
pr.socm
in °/o
Con-
traction
in 0/0
Qulitlts-
Celfficloit
nach
Titaajir.
Streck-
grenze
tpr.cm*
Zug-
festig-
keit
/ pr. cm*
pr. aöem
in 0/0
Con-
traction
in 0/0
Qualität*-
Colfflciiit
lach
Totnajar.
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3,09
3,12
2,90
2,98
2,89
Taf. A.
8,90
27,4
41,4
1,07
2,86
4,14
23,6
40,2
4,16
26,o
39,4
1,08
3,07
4,21
25,8
38,9
4,10
23,7
88,«
0,97
8,19
4,26
22,7
37,2
4,02
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0,96
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28,8
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0,97
1,08
0,97
0,91
0,97
0,92
2,98
2,72
2,88
2,96
2,96
2,82
2,77
2,86
0,97.
Taf. B.
4,06
26,0
43,6
1,06
2,72
3,98
25,7
44,8
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24,4
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1,06
2,88
4,14
25,8
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4,26
24,0
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200 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben. Einfluss d. Lochung
Aus vorstehender Zusammenstellung geht nun hervor:
1) Die Festigkeitsverhältnisse der Schweisseisen-
bleche sind selbst in ein und derselben Richtung (Längs-
richtung) veränderlich. Sie sind in der Blechmitte Maxima
und nehmen nach den beiden Rändern hin ziemlich gleich-
massig ab. Die Grösse der Festigkeitsunterschiede kann
die durch die Lochung und die nachträgliche Behandlung
der gelochten Platten bedingten Veränderungen theilweise,
unter Umständen gänzlich verdecken.
2) Mit wachsender Festigkeit nehmen im allgemeinen
Dehnung und Contraction ab ; der Qualitätscoefficient bleibt
ziemlich constant. In der Blechmitte, wo die Rohschienen
der Packete vorwiegend gestreckt (bei Blechen mit aus-
gesprochener Längsrichtung) werden, ist der Qualitäts-
coefficient grösser als in der Nähe der Ränder.
3) Durch Stanzen verliert das Material an Festig-
keit. Der Verlust an Festigkeit wächst mit abnehmender
Stärke zur Lochweite. Bei einer Lochweite gleich der
Blechstärke beträgt der Verlust selbst bei einem so vor-
züglichen Materiale als das vorliegende immer noch ca.
20°/o der urspr. Festigkeit.
4) Durch Ausglühen gestanzter Bleche kann der Festig-
keitsverlust nach Massgabe seiner Grösse, theilweise oder
gänzlich aufgehoben werden. Die Grenze, bei welcher durch
Ausglühen die ursprüngliche Festigkeit des ungelochten
Bleches wieder hergestellt werden kann, liegt beim Ver-
hältnisse der Loch weite (d) zur Blechstärke (s) =1,5. Aus
vorstehender Zusammenstellung geht hervor, dass
j (<| i>5» durch Ausglühen ge- j nicht mehr erreicht,
bei — l = \ stanzter Bleche, die urspr. \ hergestellt,
s [>\ Festigkeit I erhöht wird.
5) Durch die Procedur des Ausglühens gestanzter
Bleche kann eine Festigkeitssteigerung um ca. 17% er-
zielt werden.
6) Durch Au&reiben gestanzter Löcher lässt sich nach
Massgabe der Locherweiterung der Festigkeitsverlust theil-
weise oder gänzlich aufheben. Die Grenze, bei welcher
durch Ausreiben, um 0,2 cm die ursprüngliche Festigkeit
des ungelochten Materials wieder hergestellt werden kann,
liegt annäherungsweise beim Verhältnisse der Lochweite
(d) zur Blechstärke (s) =1,5. Da selbst bei Verhält-
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auf die Festigkeitsverhältnisse von FIuss- u. Schweisseisen. 201
nissen von — = 2,5 das Ausreiben von 0,1 cm unter Um-
ständen nicht mehr genügt, hat man zur Beseitigung der
schädlichen Stanzenwirkung die Lochleibung so lange
nachzureiben, bis die Wandungen sauber, keinerlei Spuren
der Stanzwirkung mehr zeigen.
7) Durch gänzliches Ausreiben der durch Stanzen
erzeugten Beschädigung am Lochumfang (0,1 — 0,3 cm)
wird die Festigkeit des ungelochten Materials bis auf
ca. 8°A erhöht.
8) Durch Bohren tritt ein Festigkeitsverlust des Ma-
terials selbst bei einem Verhältnisse von Lochweite zu
Blechstärke = i,o nicht mehr in dem Masse auf, dass
eine Abnahme der Festigkeit des ungelochten Materials
constatirt werden könnte.
9) Gebohrtes Material zeigt eine Erhöhung der ur-
sprünglichen Festigkeit von 3 bis 12, im Mittel von 8,3 °/o.
Der Zuwachs an Festigkeit nimmt mit wachsendem Ver-
hältnisse der Lochweite zur Blechstärke ebenfalls zu.
10) Durch Ausglühen der gebohrten Bleche wird eine
weitere Festigkeitssteigerung erzielt. Sie ist desto grösser,
je nachtheiliger der Einfluss des Bohrens gewesen. Der
Effect des Ausglühens gebohrter Bleche wächst also mit
abnehmendem Verhältnisse der Lochweite zur Blechstärke.
Durch Bohren und Ausglühen lässt sich die Festigkeit
des ungelochten Bleches bis ca. 12,5, im Mittel um ca.
io°/o erhöhen.
11) Das Ausreiben gebohrter Löcher ist zwecklos. Da-
gegen steigert das Ausfeilen der Bohrlöcher die Festigkeit
des gebohrten und damit auch diejenige des ungelochten
Materials. Die Festigkeitssteigerungen des ausgefeilten
gegenüber dem einfachgebohrten resp. ausgeriebenen
Material beträgt im Maximum 3,6 °/°> so dass gebohrte
und nachgefeilte (ca. 0,1 cm) Bleche um 8,3 bis 14,3,
im Mittel ca. io°/o stärker sind als die ungelochten.
12) Vorstehende Resultate gelten zunächst für unser
Versuchsmaterial, prima Qualität. Die Entschei-
dung, ob und in welchem Masse die hier gewonnenen
Resultate auf stärkere und minderwerthigere Blech-
marken zu übertragen sind, bleibt weiteren Versuchen
vorbehalten.
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202 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Versuche Ober die Festigkeit von Nietverbindungen.
Festigkeitsproben mit Nietverbindungen sind im eidgen.
Festigkeitsinstitute in grösserer Anzahl ausgeführt worden, und
wenn dieser wichtige Gegenstand hier blos berührt werden
soll, so geschieht dies aus dem Grunde, weil sich, im Sinne
des Reglements der Anstalt, die Herren Antragsteller das Recht
der Veröffentlichung der gewonnenen Resultate vorbehalten
hatten. Indessen konnten wir mit Stillschweigen die bisherigen
Versuche mit Nietverbindungen schon aus dem Grunde nicht
übergehen, weil wir jede Gelegenheit wahrnehmen müssen,
die uns der Ausführung der von uns s. Z. angeregten, syste-
matischen Prüfung der Nietverbindungen nähert. Durch Ver-
öffentlichung einiger Versuchsergebnisse wird es schon möglich
auf die Schwächen unserer Niettheorie und insbesondere darauf
hinzuweisen, dass ohne genügend umfassende, planmässige
Untersuchungen, ohne zahlenmässige Feststellung aller, die
Festigkeitsverhältnisse einer Nietverbindung beeinflussenden
Factoren, die Berichtigung unserer Kenntnisse in dieser Rich-
tung nicht zu erreichen sei. Anderseits sprechen die nach-
stehend zusammengestellten Versuchsresultate auch dafür, dass
bei Verwerthung der bislang bekannt gewordenen Resultate
einschlagender Festigkeitsversuche, die Art der Erzeugung,
Form und Dimensionen der Probekörper in den Kreis der Er-
wägungen zu ziehen sei, soferne man unhomogene Factoren
der Rechnung ferne halten will. : -
Folgende Zusammenstellung enthält die Resultate solcher
Versuche aus der Categorie der Festigkeitsproben mit Ueber-
plattungen, bei welchen nahezu gleiche Festigkeit der Nietung
gegen Abscheren und Reissen des Bleches angetroffen wurde.
Von 10 paarweise zusammengehörenden Probekörpern sind 8
durch Abscheren der Nieten zum Bruche gebracht worden.
Sämmtliche Nieten zeigten ausgesprochene Schnitt- und Scher-
flächen und steckten in theilweise länglich gestreckten Löchern,
welche in der Richtung der Nietnath mehr oder weniger an-
rissig waren. Bei den meisten Bruchstücken der Probekörper,
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Versuche über die Festigkeit von Nietverbindungen.
203
•f"
j
|
-*
«*•
Fi * 3 1 - vgl. Fig. 31, wo frag-
liche Verhältnisse in
grösserem Massstabe
wiedergegeben sind, wa-
ren die Anrisse so be-
deutend, dass zur Lösung
der Verbindung durch
Zerreissen der Bleche
in der Nietnath, eine
geringfügige Mehr-
belastung ausgereicht
haben würde.
Zur näheren Orien-
tirung geben wir die
Form und Abmessungen,
Lochdurchmesser und
nominelle Blechstärken
sowie im Mittel aus 2 Versuchen die ursprünglichen Werth-
zahlen der Versuchsmaterialien.
K— •
*,*
-10, t>
Digitized by VjOOQIC
Form und Abmessungen
der Probekörper
Loch-
dwxbaissir
cm
Niminilli
Blichst Irtt
cm '
Ziigfistifkoit | Dohiunft | CtntrtctiM
des ursp. Blech-Materials,
«pro em* °/o °/q
T"
A
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2,0
2.«
2.«
2.«
2,1
2,6
2.6
2.«
2,«
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1.«
1,4
1.«
1.«
1.«
1,«
3,«6
3,66
4,00
4,oo
4,oo
4,oo
3,67
3,67
3,68
3,46
21,8
21.»
c. 39,0
c. 39,o
c. 39,o
c. 39,o
c. 14,6
c. 14,6
13,6
18,8
17,i
17,i
15,6
15,6
15,&
15,6
11,7
11,7
12,7
12,7
Summe :
Mittel:
Digitized by VjOOQIC
Die Lösung der Nietung
erfolgte durch:
Mittlere Inanspruchnahme
der Bleche dc ^icten d. Loch-
t pro dm* Ieibungen
Verlust an Festigkeit
d. Bleche d. Nieten
in % in °/o
Wirkungsgrad
d. Vernietung
thiontljch faetisch
Abscheren der Nieten .
Summe :
Mittel:
Abscheren der Nieten .
*i « n ■ •
Summe :
Mittel:
Abscheren der Nieten .
« w * •
Summe :
Mittel :
Abscheren der Nieten
Reissen des Bleches
Abscheren der Nieten .
Reissen des Bleches
General
3,81
3,86
6.66
3,33
4,07
4,15
8,32
4,11
3,26
3,53
6,79
3,89
2,68
2,46
1,91
1,82
Summe :
- Mittel :
3,74
3,81
5,68
5,69
9.8
8,2
-f-20,6
+ 22,9
0,68
0,68
7,55
3,78
11,82
5,66
17,5
8,8
43,5
+ 21,8
1,26
0,68
3,62
3,77
4.68
4,79
+ l,'
+ 3,7
+ 16,7
+ 21,6
0,70
0,70
7.89
3,69
9,42
4,71
5,4
+ 2,7
38,8
+ 19,2
1,40
0,70
3,55
3,76
4,45
4,80
18,5
11,7
+ 14,5
+ 21,8
0,70
0,70
7,81
3,66
9,25
4,63
30,2
15,1
35,8
+ 17,9
1,40
0,70
3,77
(«,48)
4,68
(4,85)
— 22,0
(- 27,o)
+ 21,6
0,78
0,78
3,74
(3,59)
3,86
(3,66)
29,76
3,72
38,48
4,81
-45,2
(- 46,7)
Summe:
Mittel :
+ 20,7
0,75
0,75
159,9
+ 20,o
0,91
0,92
1,88
0,92
1,01
1,03
2,04
1,02
0,81
0,88
1,69
0,84
0,78
0,73
0,55
0,52
Digitized by VjOOQIC
206 II. Abth. Resultate der reducirten Qualitätsprobe
Die vorstehende Zusammenstellung enthebt uns jeglichen
Commentars. Man sieht, die übliche Theorie der Nietverbin-
dungen stimmt mit der Wirklichkeit schlecht überein. Der
Einfluss der Verbiegung auf die Zugfestigkeit hängt offenbar
in erster Linie von der Materialqualität, in zweiter Linie
von der Nietanordnung ab und sollte für verschiedene Blech-
stärken, insbesondere für verschiedene Blechqualitäten, an Hand
einheitlich geformter Probekörper experimentell bestimmt
werden. .Ferner geht schon aus vorstehender Zusammenstellung
klar hervor, dass die scheinbare Scherfestigkeit des Niet-
materials bei Ueberplattungen wesentlich grösser als die abso-
lute ist, und dass sie angenähert der Zugfestigkeit des Niet-
eisens gleichgesetzt werden kann. Der scheinbare Stauch-
druck (Druck auf die Lochleitung), bei welchem Rissbildung
der Bleche in Ueberplattungen auftreten, schwankt zwischen
3,86 und 5,69 / pro cm 2 . Diese Schwankung spricht dafür,
dass die beobachteten Anrisse der Bleche in der Richtung
der Nietnath dem Zusammenwirken mehrerer Factoren zuzu-
schreiben sei, von welchem der Stauchdruck nicht der aus-
schlaggebende sein kann. Endlich geht aus dem ausgewiesenen
Wirkungsgrade der Vernietung die Notwendigkeit hervor,
anlässlich ähnlicher Arbeiten einheitlich geformte Probekörper
zu Grunde zu legen, die aus ganzen Nietungen herausgear-
beitet sein sollten.
Digitized by VjOOQIC
einiger Stab-, Flach- und Rundeisen.
207
Resultate der reducirten Qualitätsprobe einiger Stab-, Flach-
und Rundeisen.
Aufträge zur Vornahme der Qualitätsbestimmung von
Stab-, Flach- und Constructionsrundeisen sind in der eidgenös-
sischen Festigkeitsanstalt bisher ziemlich zahlreich eingelaufen.
Die meisten der gewonnenen Resultate eignen sich indessen
zur Veröffentlichung nicht, denn häufig waren Angaben über
ursprüngliche Abmessungen, Herkunft und Verwendungszweck
des Materials nicht erhältlich, oder es dienten die Versuche
speciellen Zwecken und haben somit lediglich für den Auftrag-
geber Interesse.
Eine Reihe von Qualitätsproben mit Stab- und Rundeisen
verschiedener Stärke dürfte hier schon aus dem Grunde am
Platze sein, weil solche Proben relativ selten ausgeführt wur-
den, die Qualitätsverhältnisse dieser, meist zur weiteren Ver-
arbeitung bestimmten Eisensorte, für welche übrigens die
Hüttenwerke Qualitätsgarantien unseres Wissens nicht unbe-
dingt leisten, wenig bekannt sind.
A. Resultate einiger Qualitätaproben mit Stabeiaen.
lo.
Herkunft
des
Materials.
Ursp. Dimension
cm
Dicke 1 Breite
Streck -
grense
/pr. cm*
Zug-
festigkt.
/ pr. cm*
Con-
traction
in °/o
Dehn, n
pr.10 cm
o/o
. Bruch
pr.20 cm
o/o
Qualitats-
Colfficient
nach
Tetmajtr.
Bemerkungen.
Auftraggeber: Schweiz. Industrie-Gesellschaft, Neuhausen.
Material
: Seh
weisseisen.
Siegen
3,i
3,6
—
3,76
22,o
19,o
17,8
0,65
m
3,2
3.2
—
3,84
22,4
20,4
16,o
0,61
n
3,2
3,6
—
3,75
28,i
23,6
20,8
0,76
•»
3,7
3,8
—
3,81
22,8
19,8
16,4
0,68
Ars a. d. Mosel
4,0
10,0
3,86
20,i
17,9
16,o
0,58
»
4,o
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—
3,82
23,5
25,0
21,7
0,72
n
4.5
8,o
—
3,46
27,o
24,2
20,6
0,71
Wasseral-
2,2
4,2
8,88
36,5
26,5
21,8
0,84
fingen
2,2
4,2
—
3,89
34,6
27,4
24,i
0,94
n
4,0
7,o
—
3,62
33,4
32,4
26,2
0,95
»
4,o
7,o
—
3,65
86,7
27,5
20,9
0,76
normalsehnig,
localweich.
»i
stellenweise körnig.
stellenweise körnig,
normal.
normal.
Digitized by VjOOQIC
208
II. Abth. Resultate der reducirten Qualitätsprobe
Herkunft
des
Materials.
Ursp. Dimension
an
Dicke I Breite
Streck-
grenze
/ pr. cm 9
Zug-
festigkt.
/ pr. cm*
Con-
traction
in o/o
Dehn. n. Bruch
pr. 10 cm
«>/o
pr.SOa
o/o
Qualitlts-
Colfficiut
MCh
Tetnajor.
Bemerkungen.
Auftraggeber: Schwell« Industrie-Gesellschaft, Neuhausen.
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
Neher's Söhne
Laufen
27
w
28
«
29
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30
*
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32
11
33
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3,08
26,1
22o
19,i
0,69
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18,7
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—
3,69
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19,4
16,4
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—
3,96
31,4
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17,6
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ti
—
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17,i
14,4
0,58
1,5
4,i
—
3,86
38,6
28,i
24,4
0,94
»
«
—
3,95
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21,5
16,7
0,66
1,8
5,5
—
3,56
24,5
20,i
16,5
0,59
«
w
—
3,52
26,2
16,o
13,8
0,47
2,o
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3,88
15,8
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n
»
—
3,50
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21,6
19,8
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—
3,54
32,7
24,8
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0,60
•»
W
—
3,66
37,8
25,8
19,0
0,68
2,o
6,o
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8,74
23,o
27,2
21,5
0,80
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1»
—
3,80
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20,0
0,76
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6,0
—
4,15
22,0
11.0
9,o
0,41
»
„
—
3,97
29,7
18,o
14,7
0,58
2,5
11,5
—
2,96
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8,8
8,1
0,24
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«
—
3,46
13,7
17,8
16,i
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—
3,75
34,8
28,1
23,8
0,87
w
»
—
3,74
33,7
29,6
24,8
0,98
4,4
8,0
—
3,68
39,o
28,9
17,8
0,63
normal.
normal.
normal.
normal,
mangelh. appretirL
kurssehnig.
fehlerhaft (?).
normal.
normal.
(?)
fehlerhaft.
normal.
local weich.
•) Bei diesen aus den Jahren i88a— 1883 herrührenden Versuchen, sind die Streekgrenien nicht ral
genflgcnder Scharfe ermittelt worden. ]
Digitized by VjOOQIC
einiger Stab-, Flach- und Rundeisen.
209
B. Resultate einiger Qualitätsproben mit Flacheisen.
Herkunft
des
Materials.
Ursp. Dimension
cm
Dicke 1 Breite
Streck-
grenze
/ pr. cmß
Zug.
festigkt.
/ pr. cm*
Con*
traction
in %
Dehn. n. Bruch
pr. 10 cm
o/o
pr.SOcm
o/o
Qualitlts-
Celfficiint
nach
Titmajir.
Bemerkungen.
Auftraggeber: Schweiz«
Material
Neher's Söhne
Laufen.
Ars a. d. Mosel
Industrie-Gesellschaft, Neuhausen.
: Schweisseisen.
0,86
8,7
2,66
3,83
15,6
16,2
14,i
0,54
»
»
2,48
3,48
14,9
ll,t
10,3
0,36
0,90
5,4
2,90
3,87
19,4
18,8
16,9
0,65
n
ff
2,98
3,91
19,9
17,7
15,8
0,62
l.o
6,0
2,78
3,94
14,6
13,2
11,6
0,45
w
«
2,79
3,78
14,9
16,0
14,2
0,54
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7,o
—
3,88
15,6
12,2
10,9
0,41
»
«
~
3,90
17,1
17,4
16,0
0,62
1,0
7,5
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18,5
18,5
16,2
0,62
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ff
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16,9
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0,51
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—
3,86
20,1
21,1
19 f o
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13,8
13,5
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ff
•»
2,72
3,58
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7,1
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0,21
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ff
—
3.68
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11,5
10,2
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ff
—
3,72
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11,5
0,43
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—
3,74
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i»
ff
2,66
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14,8
15,9
15,2
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ff
—
8,72
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17,8
0,64
»
ff
—
3,78
20,2
18,5
16,6
0,68
1,5
7,5
—
3,70
25,7
26,i
21,8
0,81
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ff
—
3,77
27,i
—
20,7
0,78
0,8
5,1
2,40
3,66
28,7
20,8
16,5
0,61
»
ff
2,40
3,72
20,2
19,5
19,8
0,72
*»
ff
2,85
3,54
24,8
19,8
19,7
0,70
rr
u
2,40
3,75
29,6
20,8
19,4
0,73
»
n
2,46
3,68
27,5
17,5
17,2
0,62
11
n
2,52
3,77
28,2
21,1
18,2
0,68
fehlerhaft
kurz.
normal.
normal.
14
Digitized by VjOOglC
210
II. Abth. Resultate der reducirten Quaütätsprobe
It.
Herkunft
des
Materials.
Ursp. Dimension
cm
Dicke I Breite
Streck-
grenze
/pr.rsw"
Zug-
festigkt.
/pr. cm*
Con-
traction
in °/o
Dehn. n. Bruch
pr. 10 cm
o/
pr. 20 cm
o/
QMÜUts-
Colfficiont
•uk
Tolnajer.
Bemerkungen.
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
Auftraggeber: Schweif. Industrie-Gesellschaft, Neuhausen.
Ars a. d. Mosel
deWendel&C.
Hayange
1,05
6.»
—
3,97
24,o
17,9
17,1
0,68
i»
11
—
3,66
39,2
25,5
19,4
0,71
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3,78
31,2
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0,70
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—
3,66
35,o
26,8
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0,78
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3,96
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17,8
0,69
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31,i
19,4
15,2
0,69
1.05
8,o
—
3,26
8,7
7,o
4,9
0,16
„
i»
—
3,03
7,4
4,5
4,6
0,14
*»
»
—
3,47
16,7
13,9
11,9
0,41
-
«
—
3,66
24,8
13,9
11,6
0,89
Ij05
15,o
—
3,79
7,9
4,4
3,0
0,11
»
«
—
3,81
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5,4
4,6
0,18
0,8
10,7
—
3,76
6,6
4,1
• 3,5
0,18
*
«
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3,70
9,5
5,8
4,4
0,17
1,0
10,7
2,49
3,41
13.4
9,2
7,7
0,26
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3,44
I0,o
6,8
6,1
0,21
1.»
10,8
3,00
4,04
19,8
15,5
12,7
0,51
-
»
2,54
4,08
20,5
18,3
17.0
0,68
normal.
kurz; dunkel.
(?)
(?)
t heil weise körnig.
Oberfläche anris>i f -
theil weise körnig.
Auftraggeber: Direction der Quaibanten, Zürich. (Quaiingr. Bürkli- Ziegler \)
Gebr. Stumm
Neunkirchen
Gebr. Stumm
0,75
6,6
2,57 .
3,80
16,8
13,9
13,2
0,50
n
6,5
2,68
3,74
17,3
16,8
14,5
0,54
0,75
12,0
3,80
4,08
16,1
13,4
12,8
0,50
w
12,o
3,14
4,01
24,i
18,4
14,7
0,59
0,80
6,5
2,78
3,84
29,4
23,1
19,8
0,76
*
6,5
2,76
3,82
22,6
21,8
19,8
0,74
(?)
P)
—
3,78
19,o
20,8
18,4
0,69
(?)
P)
—
3,71
23,4
18,i
17,7
0,66
0,8
28,5
2,62
3,55
16,o
16,5
15,2
0,54
»
»
2,76
3,53
10,7
12,4
12,4
0,44
0,8
40,o
3,00
3,75
18,i
13,9
12,0
0,45
n
n
2,90
3,76
16,i
18,0
17,2
0,65
0,8
28,5
2,74
3,89
8,8
8,1
7,8
0,25
sehnig.
Schanzengraben
brücke.
Universale!*«!.
(unganz) Unir.-Eit.
Digitized by VjOOQIC
einiger Stab-, Flach- und Rundeisen.
211
Herkunft
des
Materials.
Ursp. Dimension
cm
Dicke I Breite
Streck-
grenze
/pr.c«*
Zug-
festigkt.
/ pr. cm*
Con-
traction
in %
Dehn. n. Bruch
pr.10*
o/o
pr.20ow
o/o
Qualität«-
Cilfficient
nach
Tttmjtr.
Bemerkungen.
Auftraggeber: Directton der Quaibauten, Zürich. (Quaiingr. Bürkli- Ziegler)
0,s
28.5
2,82
3,78
18,6
19,5
18,0
0,68
l.o
35,o
2,48
3,71
26,5
24,5
23,7
0,86
1)
ii
2,48
3,86
17,9
22,4
21,o
0,81
1,0
42.5
2,58
3,60
19,8
18,7
17,»
0,65
w
n
2,52
3,52
20,4
15,0
13,8
0,48
(unganz) Univ.-Eis.
Auftraggeber : Baudepartement Basel-Stadt (Cant. Ingr. Bringolf.)
Material der Wiesenbrücke.
64 Gebr. Stumm
1,2
25,0 1 -
3,69
36.5
16,o
13,5
65
1,2
45,o 1 —
3,60
43,8
(12,2)*
(10,8)
0,50 I Universaleisen.
— I localweich.
Auftraggeber: St. Gallische Bheincorrection, Rhetneck. (Oberingr. Wey.)
Material der Salezer Brücke.
Unbekannt
(?)
(?) 1 2,55
3,65
13,8
14,7
12,5
i»
*»
* 1 2,60
3,75
5,7
(9,6)*
(8,8)*
0,46 I Gurtungsblech,
onskler | Stehblech (körnig).
Auftraggeber: Baudepartement Basel-Stadt (Ingr. Bringolf.)
Material der untern Rheinbrücke.
68
69
70
71
72
Gebr. Stumm
(?)
(?)
2,78
3,76
22,8
17,4
—
—
n
(?)
(?)
2,55
3 88
15,9
15,7
—
—
fl
(?)
(?)
—
4,01
9,B
6,8
—
—
deWendel &Co.
—
—
—
3,86
10,8
11,8
—
—
Hayange
—
—
—
3,40
17,0
12,0
—
—
Placheisen.
theilweise körnig.
unsicher.
Digitized by VjOOQIC
212
II. Abth. Resultate der reducirten Qualitätsprobe
C. Resultate einiger Qualitätsproben mit Rundeinen.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
JU.
Herkunft
des
Materials.
Durchmesser .
in cm
ursprünfll. Ib. d. Probo
Streck-
grenze
t pr. cm*
Zug-
festigkt.
t pr. cm*
Con-
traction
in °/o
Dehn. n. Bruch '
pr.10 cm pr.20em
o/o o/o
Qillitlti-
Wfficiiit
■ich
Totnajir.
Bemerkungen.
Auftraggeber: Schweiz. Industrie-Gesellschaft, Neuhausen.
Wasseral-
fingen
Unbekannt
2,5
1,87
—
3,59
48,1
32,i
23,7
0,85
»
•»
—
3,60
45,7
28,8
20,8
0,75
2,9
1,87
—
3,72
39,5
24,6
20,5
0,76
n
• »
—
3.77
38,4
24,8
18,2
0,69
4,o
2,48
—
3,78
33,8
28,2
22,6
0,84
w
»
—
3,64
39,2
30,4
23,9
0,87
(?)
2,51
—
3,77
32,8
24,o
19,o
0,72
*
n
—
3,81
32,8
23,o
18,8
0,70
n
„
—
8,58
53,6
35,2
27,9
1,00
*i
»
—
3,54
42,4
30,7
25,8
0,91
normal.
schwedisch.
(?)
Auftraggeber: Direction der von Roll'sche Eisenwerke, Gerlafingen.
Gerlaüngen
3,3
1,98
1,80
3,27
53,5
34,2
27,9
0,91
3,9
2,50
1,94
3,82
53,7
36,o
28,3
0,94
4,2
2,50
1,83
3,20
52,0
35,5
29,o
0,98
normalsehnig.
Auftraggeber: Schweiz. Industrie -Gesellschaft, Neuhausen.
Angeblich
Siegen
Unbekannt
(?)
2,46
2,84
4,18
43,4
28,o
21,5
0,89
Tl
n
2,84
4,11
43,8
31,7
23,7
0,97
n
n
—
4,26
37,2
20,7
17,i
0,78
n
w
—
3.98
40,7
20,5
16,5
0,66
normalsehnig
Auftraggeber: Martini & Co., Frauenfeld.
(?)
0,98
0,99
2,66
2,73
4,10
3,90
34,0
40,o
17,5
15,o
0,72
0,59
Antragsteller: you Roll'sche Eisenwerke,
Gerlafingen — — —
—
—
—
3,67
52,7
—
33,o
1.«
—
—
—
3,41
27,8
—
18,3
0,62
—
—
—
3,71
28,8
—
23,9
0,89
—
—
—
3,69
27,8
—
22,5
0,83
normal,
local weich.
Prima.
a. Qualität.
3-
schwedisch.
' Digitizedby VjOOQIC
einiger Stab-, Flach- und Rundeisen. 213
D. Resultate einiger Qualitätsproben mit Winkeleisen.
i
Herkunft
Dimensionen
Streck-
Zug-
Con-
Dehn. n. Bruch
Qualität»-
u. :
des
der
grenze
festigkt.
traction
pr.lOem
pr.20 cm
Coltticlut
uck
Bemerkungen.
i
Materials.
Winkel, cm
t pr. cm*
«pr. cm 1
in °/o
o/o
o/o
Titnajor.
Auftraggeber: Direction der flnnländigchen Staatsbahnen. (Ingr. Gummerus)
Unbekannt
(?)
3,59
3,56
18,8
19,9
20,o
20,7
IJ* - 2199 t\
ty- i,64« F
normalsehnig.
Auftraggeber: Bandepartement Basel-Stadt. (Ingr. Bringolf.)
* Material der untern Rheinbrücke.
3 | Gebr. Stumm
4 : Neunkirchen
5'
6
7
8
9
10
11
12
13
14 i
15 '
16
(?)
8,o: 8,0:0,»
2,42
3,68
21,0
16,5
—
—
2,55
3,75
20,8
17,8
—
—
2,58
8,88
16,6
15,0
—
—
2,48
8,44
17,0
11,8
—
—
2,55
3.62
16,i
11,8
—
—
2,78
3,76
22,8
17,4
—
—
2,52
3,88
21,i
20,6
—
—
2,75
3,74
15,7
14,2
—
—
2,85
3,60
20,o
18,4
—
—
2,81
8,48
18,4
12,0
—
—
2,80
3,82
19,8
17,0
—
—
Material der Wiesenbrücke, Basel.
6,0 : 6,0 : (?)
—
3,77
46,0
28,5
21,o
0,79
1» »1 t»
—
3,83
39.o
24,2
19,1
0J8
L2,o:12,o:l,2
—
3,85
40,4
27,p
21,i
0,77
normalsehnig.
Staboberfl. anrissig.
kurz.
normalsehnig.
— Schweissfehler.
normalsehnig.
17
Unbekannt
18
ii
19
i»
20
>i
21
99
22
99
23
»f
24
V
52
♦1
Auftraggeber: Stadtbauamt Zürich. (Stadtingr. Bürkli- Ziegler.)
Material der Gemüsebrücke, Zürich.
— sehnig.
8,o: 8,0 :0.»
2,40
3,50
17,7
13,9
—
—
9,o : 9,0 : (?)
2,80
3,81
15,0
9,2
—
— -
>» 91 11
2,75
3,80
21,7
15,5
—
—
H »» »»
2,80
3,83
13,8
10,7
—
—
9,0 : 9,o:l,o
2,68
8,07
8,6
4,0
—
—
>! )» V
—
3,74
0,5
0,8
—
—
10,o ; 8,o:l,o
—
3.28
7,7
2,4
—
— -
10,o : 10,o : l t o
2,87
3,90
16,9
13,2
—
—
99 99 91
2,80
3,86
16,0
11,4
—
—
theilweise körnig,
unganz,
körnig; grob,
fehlerhaft
Digitized by VjOOQIC
214
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Herkunft
des
Materials.
Dimensionen
der
Winkel, cm
Streck-
grenze
t pr. cm 9
Zag-
festigkt.
tpr.ctn*
Con-
traction
in °/o
Dehn. n. Bruch
pr.lOero
•/o
pi\*©e
QMilttts-
Colfficitit
»eh
Titmajir.
Bemerkungen.
27
80
81
32
88
84
35
36
37
38
39
40
Auftraggeber: Stadtbaliamt Zürich. (Stadtingr. Bürkli- Ziegler.)
Unbekannt
10,0:10,0:1,0
2,82
3,59
16,7
10,9
—
—
2,49
3.47
15,8
10,6
-—
—
2,64
3,68
13,5
13,7
—
—
2,60
3,45
10,8
8,8
—
—
2,88
4,00
17,8
18,7
—
—
2,60
3,48
15,2
9,8
—
—
kurzsehnig.
theil weise körnig.
normal,
kurzsehnig.
Auftraggeber: Direction der Quaibauten, Zürich. (Quaiingr. Bürkli- Ziegler.)
Material der Quaibrücke.
Gebr. Stumm
Neunkirchen
7,0 :
8,0 :
7,0 : 0,8
8,o:0,9
12,o:l2,o:l,2
»> i* i»
(?)
(?)
2,81
3,47
18,9
16,6
13,9
0,48
2,45
3,62
18,4
14,0
H,5
0,58
2,57
3,62
20,2
23,2
21,5
0,78
2,50
3,65
19,9
19,7
15,9
0,58
2,40
3,65
14,4
16,o
14,8
0,54
2,40
3,66
18,0
18,o
17,4
0,64
2,42
3,56
17,8
19,o
18,9
0,67
2,86
8,57
21,4
18,9
17,1
0,61
2,86
3,56
17,8
18,i
17,5
0,62
normalsehnig.
Digitized by VjOOQI.6
Resultate der Festigkeitsproben mit Eisenbahn-Materialien. 215
IL Gruppe.
Resultate der Festigkeitsproben mit Eisenbahn-Materialien.
1. Gusseisen.
In der Gruppe „Eisenbahnmaterial* 4 sind Qualitätsproben
mif Gusseisen nicht beantragt worden.
2. Flugseisen.
Folgende Zusammenstellung enthält die Resultate einer
Reihe reducirter Qualitätsproben (Zerre issungsproben), aus-
geführt an Eisenbahn-Materialien und zwar an
Querschwellen,
Wagen- und Locomotivaxen,
Radbandagen,
Schienen, Laschen und
Kleineisen in Flusseisen oder Stahl.
Das Material sämmtlicher Querschwellen, Laschen, theil-
weise auch das Material der Schienen (Lauffläche, Fuss) wurde
an Flachstäben von der Form Fig. 6 und 7 Seite 7 geprüft.
Die Querschnittsfläche der Stäbe betrug ca. 3,0 bis 3,5 cm 2 ,
ihre Dicke schwankt zwischen 1,0 bis 1,4 cm.
Ax und Bandagen sowie Schienmaterial bei Entnahme
der Proben aus der Kopfmitte, wurde an Normalstäben Fig. 3
Digitized by VjOOQIC
216
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
und 4 Seite 6 erprobt. Die Befestigung geschah in Büchsen
mit Kugellagerung. Zur Prüfung diente ausschliesslich die
Werder'sche Universal-Maschine.
Sämmtliche * Angaben über Verhalten im Betriebe sind
wörtlich den Mittheilungen der betreffenden Bahnverwaltungen
entnommen, und theilweise durch Organe derselben controlirt.
Die chemischen Analysen wurden durch Herrn Prof. D. Tread-
well im chemisch-analytischen Laboratorium des eidg. Poly-
technikums ausgeführt, lieber die angewandte Methode siehe
Seite 2 und ff.
Resultate der reducirten Qualitätsproben mit
Flusseisenschwellen, Wagenachsen, Badbandagen, Laschen
und Kleineisen.
I«
Gegenstand
Lieferant
Jahr
dir
Liefe-
rung
N
fco«
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««1
.2
5
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J3
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V
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Jfl
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j
c
«5
>
1 B
—
$58*
'5*2 6
o»
Bemerkungen
Antragsteller: Schweiz* Nord-Ost-Bahn.
1
2
Quer-
schwellen
Rhein. Stahl-
werke in Ruhrort
1884
3,00
3,44
4,75
5,40
1,58
1,57
51,0
34,o
26,0
25,5
23,0
21,5
1,18
1,18
98,6
88,0
1,09
1,16
Plusseisen.
3
3,12
5,09
1,68
42,8
26,o
20,5
1,27
93,7
1,04
4
3,42
5,35
1,56
40,6
24,5
18,9
1,29
94,i
1,01
5
3,15
4,78
1,52
39,6
31,2
23,6
1,32
87,4
1,13
kleine Blase.
6
2,89
4,41
1,53
52,o
32,9
26,7
1,28
96,1
1,18
7
3,09
4,68
1,52
48,5
29,9
24,2
1,24
95,3
1,13
8
9
3,00
3,00
4,53
4,41
1,51
1,47
53,3
49,8
31,5
26,3
26,i
21,o
1,11
1,25
98,6
93,9
1,18
0,98
körnige Einlage-
rung.
10
3,io
4,52
1,46
49,i
29,8
24,9
1,19
94,3
1,13
11
3,io
4,69
1,51
46,6
29,8
24,4
1,23
93,5
1,U
12
3,15
4,77
1,52
50,6
32,6
28,i
1,16
98,3
1,34
13
3,07
4,70
1,53
46,8
28,7
24,i
1,19
93,3
1,13
14
2,82
4,36
1,55
48,5
32,i
27,2
1.18
92,i
1,19
15
2,76
4,41
1,60
•50,i
30,o
24,7
1,21
94,2
1,09
16
2,75
4,53
1,64
48,8
32,2
26,9
1,20
94,i
1,«
Digitized by VjOOQIC
Resultate d. reduc. Qualitätsproben m. Flusseisenschwellen etc. 217
So
Gegenstand
Lieferant
Jahr
dir
Liifi-
rung
V
■8 8
bOO.
3
.2
"5
V
c
1*
o
.6
§2
n
3
5
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2 B
o
h o C
2! .5
Bemerkungen
Cr
«0.
>
5»
.B
^c
>
O»
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
17
Qucr-
sch wellen
Rhein. Stahl-
1885
3,03
5,00
1,65
44,0
23,4
18,5
1,26
94,o
0,93
Plusseisen.
18
werke in Ruhrort
3,15
4,95
1,57
50,o
30,2
25,1
1,20
99,5
1,24
19
3,29
4,80
1,46
49,3
32,o
26,o
1,23
97,8
1,25
20!
2,97
4,74
1,71
48,6
27,2
22,4
1,21
96,o
1,06
21,
3,08
4,83
1,57
50,2
25,8
20,o
1,29
98,5
0,97
22
3,10
5,00
1,61
42,9
27,2
21,6
1,26
92,9
1,08
23
i
3,68
5,65
1,58
40,3
25,9
20,9
1,24
96,8
1,18
b. Abladen gebr.
24
3,61
5,68
1,57
9,2
7,4
7,4
1,00
66,o
0,42
*
25
4,02
6,16
1,58
35,8
25,s"
20,3
1,25
97,3
1,25
querriss. angetr.
26
3,90
6,00
1,54
38,4
23,8
19,6
1,21
98,4
1,17
* »
27
Querschw.
Rhein. Stahl-
1885
3,90
5,81
1,«
39,7
26,o
22,0
1,18
97,8
1,28
querriss. angetr.
28
werke in Ruhrort
3,85
5,80
1,61
36,2
25,5
20,8
1,22
94,2
1,21
•
29
Querschw.
»i »
2,78
4,12
1,51
57,0
27,3
22,o
1,24
98,2
0,90
Flusseisen.
30!
2,89
4,30
1,49
56,o
25,6
20,2
1,26
99,o
0,87
31
2,88
4,25
1,48
55,o
28,4
23,o
1,23
97,6
0,98
32
3,00
4,38
1,44
53,6
27,o
20,o
1,35
96,9
0,87
«
33
2,86
4,19
1,46
59,5
29,9
22,5
1,33
101,4
0,94
„
34
2,73
3,92
1,44
63,6
30,i
23,6
1,28
102,8
0,93
m
35
2,69
4,04
1,50
64,6
31,7
26,3
1,21
104,5
1,06
m
36
2,78
4,14
1,49
59,3
30,6
23,3
1,81
100,7
0,96
37
2,72
3,97
1,46
60,o
28,7
22,9
1,25
99,7
0,91
9
38
2,80
4,10
1,47
61,o
26,o
20,2
1,29
102,o
0,82
m
39
Querschw.
Bochumer Verein
1885
3,22
4,95
1,54
39,3
28,4
22,2
1,28
88,8
1,10
Antragsteller: Schweiz. Oberpostdirection.
40
Bisnb.-Post-
? ?
1881
2,35
4,83
1,84
47,o
27,8
—
—
90,8
—
/ körnige, weissl.
\ Einlagerungen
41
Wagenachs.
2,33
4,28
1,82
45,o
30,o
—
—
87,8
—
42
2,85
4,28
1,82
53,6
29,o
—
—
96,8
—
local weich.
43
2,35
4,34
1,84
49,o
28,o
—
—
92,4
—
t Präparirt mit
l Küpfer'srher
l Masse.
Plussstahl.
44;
3,05
4,86
1,59
45,3
25,5
—
—
93,9
—
45
Wagenachse
Eisnb.-Post-
Wagenachs.
Schweiz. Centralbafin
1883
3,90
5,50
1,41
51,o
27,o
23,o
1,17
106,o
1,26
46
Union Dortmund
1883
3,88
5,76
1,48
39,6
30,o
21,7
1,88
97,2
1,25
47
1884
2,98
5,64
1,89
35,8
19,o
16,o
1,18
92,2
0,90
48
2,90
5,55
1,91
35,4
21,5
19,5
1,10
90,9
1,08
49
2,94
5,58
1,90
34,8
20,o
16,5
1,21
90,6
0,92
50
2,86
5,46
1,81
36,o
24,o
21,o
1,14
90,6
1,15
Digitized by VjOOQIC
218
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Gegenstand
Lieferant
Jahr
der
Litfi-
«JQJC/
?!
3
•SQ.
c e
-8
£ B
3 B
«0 3
£C0
h o C
Bemerkungen
Antragsteller: Inspectorat Schweiz. Eisenbahnen.
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
61
68
70
71
72
73
74
75
76
77
Radbandag.
im Betriebe
gebrochen
Radbandag.
Radbandag.
im Betriebe
gebrochen
ausrangirt
Radbandag.
Laschen.
Spursch.-
Material
KJemmpl.-
Matenal
Laschen
1883
4,35
6.20
1,43
44,7
24,8
18,7
1,38
106,7
1,16
4,08
6,00
1,47
47,1
22,8
16,1
1,38
107,1
0,97
2,46
4,44
1,80
12,i
10,7
9,4
1,14
56,5
0,42
2,48
4,80
1,88
12,2
11,2
9,8
1.20
60,2
0,45
blasig,
blasig.
Antragsteller: Schweiz. Centralbahn.
1883| 4,05
4,oo
6,05
6,oo
1,49
1,50
50,3
47,0
26,3
27,o
22,i
21,3
1,191110,8
1,27|107,0
1,84 I
1,28 |
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
Fr. Krupp, Essen
1883
—
8,90
6,33
9,25
1,46
31,0
—
10,5
—
123,5
0,97
1885
4,14
7,40
1,79
26,8
17,8
14,4
1,23
100,8
1,07
4,14
7,04
1,70
29,5
14,6
11,8
1,28
99,9
0,88
4,04
7,80
1,81
26,8
19,6
16,8
1,17
99,3
1.»
Br. a. Stabende,
die gl. Bandage.
Tiegelgussstahl.
Antragsteller: Fritz Marti, Winterthnr.
Union Dortmund
1885| 3,80
3,80
6,57
7,13
1,73
1,88
32,2
25,4
23,6
20,8
19,6
17,8
1,201 97,9
l,n| 96,7
1,29 I
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
Rhein. Stahlwerke
Ruhrort
Roth & Schüler
Rhein. Stahl-
werke in Ruhrort
1884
3,oo
4,69
1,56
50,1
29,2
23,8
1,28
97,0
1,12 1
3,oo
4.86
1,62
46,2
26,3
22,8
1,15
94,8
1,11
3,06
5,00
1,63
44,8
27,9
23,9
1,17
94,3
1,20
3,02
4,86
1,61
44,8
26,7
22,i
1,21
93,4
1,07
1884
2,82
4,40
1,56
56,0
25,9
21,6
1,16
100,o
0,95
2,84
4,45
1,57
52,3
23,8
20,2
1,15
96,8
0,90
1884
3,11
4,40
1,41
56,7
27,o
22,i
1,22
100,7
0,97
3,11
4,43
1,42
57,3
30,5
24,7
1,28
101,8
1,09
1885
2,94
5,02
1,71
53,5
27,8
20,7
1,34
103,7
1,04
2,97
5,17
1,74
47,1
28,8
22,6
1,27
98,8
1,17
2,91
5,06
1,73
55,1
28,5
21,2
1,84
105,6
1,07
3,13
5,28
1,67
52,8
28,6
22,2
1,29
105,i
1,16
3,02
5,10
1,69
57,5
81,o
23,2
1,33
108,5
1,18
2,90
5,06
1,72
50,9
27,7
22,9
1,21
101,5
1,16
Plusseisen.
Flasseisen.
Stahl.
Digitized by VjOOQIC
Resultate d. reduc. Qualitätsproben m. Flusseisenschwellen etc. 219
Gegenstand
Lieferant
Jahr
der
Litte-
mag
Je
= -»*
N
bfiC
§8
-2
boS
c *»
■€8
V
Zt\Zt
5 e
■s B
* 2 a
Bemerkungen
Antragsteller : Jura-Bern-Luzern-Bahn.
78;
70 |
i
81
*2
83
i
84
85
8*5
Locomotiv-
Bandage
Fr. Krupp, Essen
1885
6,50
9,61
1,48
18,0
—
9,2
—
114,1
0,88
6,63 ,9,66
1,46
19,o
—
8,0
—
115,6
0,77
6,64
9,64
1,45
18,o
-
8,i
—
114,4
0,78
fi
3,82
7,57
1,98
25,5
14,8
_
101,2
1,12
3,75
7,24
1,93
25,5
—
16,2
—
97,9
1,18
3,66
7,37
2,00
26,3
—
16,2
—
100,0
1,20
9
4,21
7,89
1,87
23,2
8,5
102,1
0,67
4,u
8,09
1,95
25,5
—
11,0
—
106,4
0,89
4,84
8,42
1,94
24,7
—
10,0
-
108,9
0,84
im Betriebe ge-
brochen.
keine Erfhrgen.
keine Erfhrgen.
87 1 Lrocomotiv
S J Waggon-
Bandagen
89 Loc-Ach*e
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
Phönix
11885
4,07
6,88
1,68
42,6
26.5
20,7
1,28
110,9
1,41
1
4,80
6,94
1,61
46,1
28,4
22,2
1,28
115,5
1,54
1
3,69
5,86
1,59
53,4
32,4
25,2
1,28
112,0
1,47
fehlerfrei.
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
90 Querschw.
91
92
93
94 j Querschw.
95|
96
97
98
99
100
101
102
103
104
Waggon-
Achse
Rhein. Stahlwerke
Ruhrort
Gebr. Stumm
Neunkirchen
Bochum
F. Krupp
1885
2,88
4.90
1,70
38,7
25,5
21,2
1,21
87,7
1,03
2,69
4,40
1,68
48,8
28,4
23.2
1,22
92,8
1,02
2,70
4,42
1,64
47,9
28,6
24,9
1,15
92,1
1,10
2,70
4,44
1,64
51,1
24,8
21,6
1,15
95,5
0,96
1886
2,93
4,42
1,51
48,9
32,8
26,2
1,28
93.1
1,16
3,12
4,57
1,47
42,4
29,6
24,8
1,19
88,1
1,13
2.61
4,10
1,57
63,i
36,2
28,i
1,29
I04,i
1,15
3,20
4,63
1,45
38,o
28,8
23,8
1,21
84,8
1,10
2,71
4,15
1,53
62,8
39,8
31,4
1,27
104,3
1,80
2,84
4,89
1,54
45,5
28,9
23,9
1,21
89,4
1,05
1886
3,46
5,67
1,64
53.6
28,8
22,4
1,29
110,3
1,27
(?)
4,01
5,61
1,54
43,6
22,6
18,5
1,22
99,7
1,04
3,07
5,78
1,88
38,o
21,6
16,8
1,22
95,o
0,97
3,07
5,40
1,76
35,7
14,5
11,5
1,26
89,7
0,62
4,27
6,21
1,46
5,7
4,o
3.5
1,12
67,8
0,22
Plusseisen,
fehlerfrei.
Plusseisen.
Plusssuhl,
ausrangirte
Achse
fehlerhaft.
Digitized by VjOOQI.6
220
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Zusammenstellung der Resultate der chemischen Analysen und
der zugehörigen Zerreissungsproben von Flussstahlschienen und einiger
Flusseisenschwellen •).
K?
Verhalten im Betrieb
e
c
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je
i
-
i
i
3?
E
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"dB
3
Ja
—
Um
a
n
1
I*
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Es
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-
o
Bemerkungen
1
keine Brüche
0,270
0,780
0,05* j ö,05O 0,210
0,40
42,9
22,o
107,8
1,43
Thomas-Stahl,
2
seit 18H0/81
0,4Ot>
l» t 7M>
0,040 ,0,0*0 0,220
6,oi
32,o '
20,i
92,i
It»
F
3
im Betriebe
f\240
0,730 O t 06Ü : O4Ü 0,110
ö,2fi
45*
25,4
97,9
1,34
•
4
gutes Verhalten
0,330
0,800
0,020
0,060
0,130
6,52
43,2
20,4
108,4
1,33
r
5
0,410
1,400
0,050
0,040
0,100
6,19
35,o
20,6
96,9
1,28
Hämatit-Stahl.
6
0,400
1,010
0,050
0,040
0,110
6,45
43,2
19,8
107,7
1,28
F
7
0,420
0,980
0,050
0,030
0,080
6,45
42,4
20,i
106,9
1,30
w
8
0,870
1,010
0,080
0,050
0,080
6,42
44,o
19,4
108,2
1,25
»
9
gutes Verhalten
0,456
0,449
0,097
0,105
0,056
6,62
7,9
9,o
74,i
0,56
keine Brüche.
10
relativ abgenützt
0,414
0,463
0,041
0,099
0,076
6,08
30,5
19,i
91,3
1,16
r w
11
gutes Verhalten
0,210
0,868
0,082
0,038
0,066
4,46
50,5
24,5
95,1
1,09
n »
12
relativ abgenützt
0,241
0,465
0,061
0,088
0,089
5,02
43,3
23,2
93,5
1,16
w
13
gutes Verhalten
0,271
0,872 0,036 0,059
0,069
5,85
39,3
21,5
97,8
1,26
>• »
14
relativ abgenützt
0,285
0,322
0,184 0,077
0,058
5,76
40,3
21,8
97,9
1,26
n w
15
16
gutes Verhalten
0,886
0,615
0,078
0,068
0,052
5,47
6,86
43,3
6,5
20,5
7,9
98,o
70,i
1,12
0,50
l die gleiche Schiene
17
1» *
0,112
0,427
0,010
0,160 0,063
4,94
13,8
15,o
63,2
0.74
}. . .
18
» *
5,00
35,6
22,6
85.6
1,18
19
» *
0,474
0,589
0,088
0,099
0,079
6,01
4,2
3,8
64,8
0,20
)• • •
20
» 1»
6,18
4,3
7,i
65,6
0,44
21
22
keine Klagen
0,109
0,682
0,610
0,109
0,080
6,02
5,67
48,8
50,2
21,9
22,8
109,o
106,9
1,32
1,26
l kleine Lieferung:.
23
24
Brüche und zahl-
reiche Spaltungen
0,267
0,501
0,134
0,105
0,045
5,74
5,80
40,7
42,o
24,o
22,7
98,i
100,o
1,88
1,82
\ die gleiche Schien«
25
keine Klagen
t),284
0,587
0,889
0,113
0,075
5,52
44,5
22,9
99,7
1,26
)• • •
26
5,56
46,o
23,7
101,6
1,32
27
einzelne Brüche
0,270
0,622
0,127
0,066
0,064
5,50
41,8
21,8
96.8
1,20
}• - •
28
und Spaltungen
5,57
48,2
24,i
103,9
1,34
29
keine Erfahrungen
0,189
0,506
0,280
0,071
0,054
5,25
49,6
24,2
102,1
1,27
30
Querbruch
0,281
0,852
0,538
0,091
0,053
7,22
32,4
18,8
104,6
1,36
31
keine Erfahrungen
0,211
0,565
0,067
0,098
0,087
5,40
34.o
21,5
88,o
1,16
Querschwelle
32
5,85.
40,6
18,9
94,i
1,01
(Hr.
*) Ausgeführt auf Veranlassung der Schweiz. N.-O.-B. (Hr.
Ingr. SUckelbtrgcr) und St. Gotthardbahn (Hr. Ingr. Kufiftr).
Ingr. Bosch), der Schweiz, J.-B.-L.-Bahe
Digitized by VjOOQIC
Zusammenstellung der Resultate der chemischen Analysen etc. 221
1«.
Verhalt«» im Betrieb
*
5
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Bemerkungen
33
keine Erfahrungen
0,180
0,502
0,025
0,088 1 0,093
5,09 {42,8
20,5
93,7
1,04
Querschwelle,
34
4,75
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98,5
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„
35
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»
0,368
0,876
0,016
0,070
0,031
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19,8
21,7
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1,18
1,27
l die gleiche Schiene
37
38
»
0,273
0,347
0,011
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0,070
5,54
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20,5
23,6
18,6
19,5
75,9
72,6
1,03
1 fehlerhaft, Blase
/ die gleiche Schiene
1 kleine Blase.
39
40
abgelaufen
0,314
0,557 0,033
0,093
0,131
5,84
5,90
35,9
32,4
21,1
17,7
94,3
91,4
1,23
1,04
1 %
> die gleiche Schiene
41
Querbruch
0,210
0,675 0,612
0,098
0,082
5,91
49,2
24,o
108,8
1,42
l
42
6,09
46,8 21,o
107,7
1,28
In» *
43
Quetschung am
0,286
0,461
0,053 1 0,073
0,081
6,00
10,4
10,7
70,4
0,64
1 Blase.
J die gleiche Schiene
44
Stossende
5,98
28,7
16,5
88,5
0,99
45
abgelaufen
0,135
0,822
0,737
0,122
0,113
6,68
45,2
20,6
112,o
1,38
In » »
46
6,68
48,8
23,o
115,6
1,54
47
gespalten
0,124
0,869
0,754
0,162
0,102
6,86
42,3
19,i
110,9
1,31
). . .
48
6,73
46,4
18,2
113,7
1,22
49
Querbruch
0,169
0,359
0,693
0,081
0,088
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15,2
89,0
1,07
I 1» tl 1*
50
7,19 !36,6
18,5
108,5 ' 1,33
51
abgelaufen
0,123
0,464
0,619
0,145
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19,3
102,5! 1,22
I » w n
52
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31,2
16,9
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53
Querbruch und
0,143
0,362
0,058
0,103
0,083
5,18
50,7
24,3
102.5J 1,26
( n n *■
54
Abschieferung
5,18
35,7
24,2
87,5
1,25
55
Querbruch
0,190
0,583
0,234
0,085
0,077
5,76
45,2
23,6
102,8
1,36
| » n tt.
50
6,00
41,3
23,8
101,3 1,43
57
*
0,184
0,902
0,973
0,096
0,070
7,07
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16,9
96,6 1,19
58
*
0,232
0,852,0,533
0,091
0,053
7,22
32,4
18,8
104,6; 1.36
59
„
0,250
0,702 0,299
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0,244 0,554
0,268
0,089
0,052
6,10
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68,5: 0,37
}. . .
62
6,32
21,6
16,o 84,8
1,01
63
64
Querbruch
0,398
0,786
0,398
0,168
0,028
7,80
8,04
7,65
36,6
27,i
17,7|114,6
16,7 |107,5
1,38
1,34
1 sehr brüchig.
> die gleiche Schiene
j Bruch a. Stabende
66
Querbruch
0,282 1 0,619
0,289
0,131
0,038
6,23
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20,7 110,8
1,29
1 brüchig.
| die gleiche Schiene
67
1
6,23
4H,5
20,2
108,8
1,26
68
keine Erfahrungen.
0,246 ,0,474
0,055
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1,29
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5,60
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Digitizsdby VjOO
222
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
II.
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5,88 27,2
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5,72
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89,2 0,94
1 Fuss.
78
beim Abladen ge-
0,230
0,565
0,020
0,105
0,068
5,41
10,8
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64,9^ 0,62
\ Kopfmitte.
1 Controle am Werk.
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brochen
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11,6 ' 9,8
69,9, 0,57
75
76
keine Erfahrungen
0,189
0,506
0,280
0,071
0,054
5,34
5,25
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101,4 1.17
102,1 1.27
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0,222
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101,3 1,23
94,9 1,06
> Controle am Werk.
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0,214
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0,583
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23,3 109,3
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5.50 49,7
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-.2,7 104,7
22,3 110,1
1,25
1,19
> Controle am Werk.
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n ?»
0,889
0,724
0,365
0,081
0,051
5,30 ' 48,1
21,5
101,1
1,14
am Werke ausgef.
88
0,269
0,629
0,486
0,074
0,051
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1,20
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0,226
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1,10
Lauffläche.
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Fuss.
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1,18
Fuss.
92
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1,26
Lauffläche.
•) fehlerhaft.
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Zusammenstellung der Resultate der chemischen Analysen etc.
223
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Verhalten im Betrieb
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Fuss.
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sehr gut bewahrt
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0,002
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1,06
,
108
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0,550
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20,9
96,8
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,
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0,308
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0,003
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5,68
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66,o
0,42
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110
keine Erfahrungen
0,062
0,479
0,007
0,089 0,073
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57,o
22,0
98,2
0,90
•
111
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0,059
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112
gebrochen
0,225
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0,006
0,320
0,102
6,15
35,8
20,3
97,3
1.25
113
6,00
38,4
19,6
98,4
1,17
•
114
„
0,214
0,618
0,010
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0,070
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22,o
97,8
1,28
,
115
5,80
36,2
20,8
94,2
1,21
»
116
keine Erfahrungen
0,093
0,542
0,008
0,045
0,032
4,10
63,i
28,i
104,i
1,15
*) Schienen dieser Zusammensetzung haben a Schlage auf den Kopf aus io m Höhe und 6oo kg Füll-
gewicht ertragen ohne Bruch. ••) Die sämmt liehen Quersch wellenproben datiren aus den Jahren 1884— 1 886.
Digitized by VjOOQIC
224
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der redueirt. Qualitätsproben mit Schienenstahl.
Lieferant
Jahr
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Bemerkungen
Antragsteller: Finnländische Staatsbahn.
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Bolkow, Vaughan
& C, Middlesbro
Gut.Hoftnungshtt.
Bochumer- Verein
Stahlwrk. Osnabr.
Phönix a R.
Hösch i. Dortmund
18801 —
6,16
6,19
35,5
35,o
24,4
27,5
19,6
20,7
- I 97,i
— I 96,9
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
Antragsteller: Schweiz« Emmenthalbahn.
1,21 JVorzugl.bewährt
1,28 [
4,46
6,90
1,55
6,3
7,4
—
—
75,3
—
4,88
6,80
1,55
10,3
13,8
—
—
78,3
—
2,80
4,61
1,65
57,1
32,9
—
—
103,2
—
4,82
6,51
1,51
43,5
24,9
—
—
108,6
—
4,63
6,55
1,41
42,0
23,6
—
—
107,5
—
1879
—
5,62
—
47,6
29,6
—
—
103,8
—
3,77
5,81
1,54
50,8
28,8
23,o
1,25
108,9
1,84
3,80
5,17
1,54
48,3
26,o
22,6
1,16
107,0
1,82
1880
3,05
5,27
1,73
41,0
30,0
—
—
93,7
—
•n
3,05
5,10
1,67
45,3
26,o
—
—
96,8
—
n
3,60
5,75
1,60
19,4
22,8
—
—
108,9
1,34
n
3,60
5,75
1,60
30,o
26,3
—
—
107,o
1,82
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
Bochumer- Verein
Union Dortmund
:)
Antragsteller
Schweiz
• Nord-Ost-Bahn.
1881
3,29
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Sehr gut bewährt
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
35
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Union Dortmund
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228
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
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1884
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Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Schienenstahl.
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230 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Resultate der reducirten Qualitätsproben mit Flussstahlschienen, welche im Betriebe
gutes beziehungsweise schlechtes Verhalten zeigten.
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn ; Jnra-Bern-Luzern-Bahn ; St. öotthardbahn ;
Schweiz. Centralbahn.
Sämmtliche Proben sind aus der
Kopfmitte der
Stahlschienen
herausgedreht.
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232
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
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J die gleiche Schiene
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234 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe.
Werth der Schienenbiegeprobe
Im September der Jahre 1884 un< * 1885 tagte in München
eine Conferenz zur Vereinbarung einheitlicher Prüfungsmetho-
den von Bau- und Constructionsmaterialien, welche unter andern
auch die Frage der Anforderungen, die vom Standpunkte des
Betriebs an Eisenbahnschienen zu stellen sind, in den Kreis
der Erörterungen zog und diejenigen Prüfungsmethoden bezeich-
nete, durch welche das Vorhandensein jener Eigenschaften nach
dem heutigen Stande unserer Kenntnisse und Erfahrungen am
schärfsten und zuverlässigsten constatirt werden kann.
Mit der gleichen Frage beschäftigte sich im letzten Quar-
tale des verflossenen Jahres auch die bahntechnische Commis-
sion der Conferenz Schweiz. Eisenbahntechniker, und erwählte
in den Herren L. Bosch, Oberingenieur- Adjunkt der schw.
Nord-Ost-Bahn, und St ickelberger, Bureau-Chef der J.-B. -L.-
Bahn eine Subcommission, die die schwebende Angelegenheit
näher zu prüfen und über den Befund Bericht zu erstatten hatte.
Genannte Subcommission setzte sich mit dem Chef des
eidg. Festigkeitsinstitutes in Beziehung. Mehrere im Schweiz.
Polytechnikum abgehaltene Berathungen dienten zur Abklärung
der Sachlage und führten schliesslich zu einem Elaborate der
Herren Bosch und Stickelberger, welches die bahntech-
nische Commission für die Mitglieder de'r Schweiz. Eisenbahn-
techniker-Conferenz in Druck zu legen beschloss.
Die Gesichtspunkte, welche anlässlich äer Verhandlungen
im Polytechnikum zu Zürich aufgetaucht sind, bieten wenig
Neues. Im Grossen und Ganzen decken sie sich mit jenen
^ Anschauungen, welche die Herren Bosch und Stickelberger
anlässlich der Bearbeitung der Bedingnisshefte für einheitliche
Lieferung und Prüfung von Eisenbahnschienen (1883) zum Aus-
drucke brachten, beziehungsweise welche aus den Verhand-
lungen der Münchener Conferenz und den Arbeiten des Ver-
fassers bekannt sind. Wenn wir dessenungeachtet hier auf
fraglichen Gegenstand zurückgreifen, so geschieht es lediglich,
um jene Versuche näher zu besprechen, welche auf Anregung
des Verfassers in wohlverstandenem Interesse der schweizeri-
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Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 235
sehen Eisenbahnverwaltungen, durch die Herren Bosch und
St ickelb erger veranlasst, zunächst und insbesondere die Prü-
fung des Werthes der von der Münchener Conferenz auf-
gegriffenen und wieder in den Vordergrund gestellten Biege-
probe an ganzen Gebrauchstücken anstreben. Die Herren
Bosch und Stickelberger stimmten übrigens mit dem Ver-
fasser in der Ueberzeugung überein, dass die zur Wert-
schätzung der Biegeprobe eingeleitete 'Untersuchung, in Erman-
gelung ausreichender Mittel, das Niveau einer rohen Annähe-
rung kaum überragen werde. Auch sollten bei diesem Anlasse
ausschliesslich solche Messungen vorgenommen werden, die
auch bei Uebernahmen, also bei einer allfälligen Verwerthung
der gewonnenen Resultate, auf jedem Werke ohne weiteres
ausführbar bleiben.
Vom Stande des Betriebs pflegt man an Stahlschienen
folgende Anforderungen zu stellen:
1. Sicherheit gegen jegliche, die Betriebssicher-
heit gefährdende Beschädigungen;
a. Möglichst grosse Widerstandsfähigkeit gegen
Verschleiss durch Abnützung.
Die Beschädigungen der Stahlschienen — und nur mit
solchen haben wir es hier zu thun — , bestehen in:
a) Querbrüchen,
b) Längsrissen und Abspaltungen,
c) Quetschungen.
Querbrüche von Stahlschienen treten entweder zufällig
vereinzelt, oder mit einer gewissen Regelmässigkeit auf.
Erste re werden zurückgeführt auf eine zufällig irrthümliche
Zusammensetzung einer Charge, auf locale Sprödigkeiten , zu-
fällige Lage der Blasenzone der Ingots oder auf locale Be-
schädigungen durch unzweckmässige Behandlung der Schienen
beim Abkühlen, Geraderichten, Auf- und Abladen, sowie ins-
besondere beim Biegen behufs Einlegen in Curven. Mitunter
sind Querbrüche mit alten Anrissen beobachtet. Individuen
einer irrthümlich zusammengesetzten Charge, Schienen mit
localen Fehlern und Beschädigungen brechen oft vor dem Ein-
legen oder in der ersten Periode ihrer Dienstleistung. Die
mitunter beobachtete Abnahme der Schienenbrüche in späterem
Alter möchte vielleicht durch ähnliche Verhältnisse ihre Er-
klärung finden.
Brüchigkeit der Stahlschienen mit mehr oder weniger
regelmässigem Character, Brüchigkeit beim Eintritt kalter
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236 II.Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Witterung wird im Stahl durch ein gleichzeitiges Vorhanden-
sein relativ erheblicher Kohlenstoff- und Phosphormengen er-
zeugt. Anderseits zeigt der kohlenstoffarme, mehr oder weniger
phosphorreiche Silicium-Stahl neben Querbrüchigkeit eine un-
zweideutig ausgeprägte Neigung zu Spaltungen, während der
reine mit Mangan gedichtete Kohlenstoffstahl selbst in harten
Marken (z. B. Sheffield -Stahl schienen der J.-B.-L.-Bahn mit
0,4 — 0,52% C.) und extremen klimatischen Verhältnissen (z. B.
Finnland) weder Brüchigkeit noch Tendenz zu Spaltungen, Ab-
blätterung u. d. m. zeigt.
Längsrisse, Abspaltungen treten bei Stahlschienen
entweder in Folge verwalzter Lunker auf, oder sie scheinen
durch die sogen, partielle Silicium-Wirkung bedingt zu sein.
Verwalzte Lunker kommen meist bei weichem, unruhi-
gem Stahl und dann nur an einem Ende der Schiene vor.
Durch Enden der ausgewalzten Stäbe fallen die unganzen End-
stücke in der Regel weg (uns ist blos einmal vorgekommen,
dass ein Probestab beim Zerreissen in der Längsrichtung in
2 symmetrische Hälften zerfiel; die Probe war der Kopfmitte
eines Schienen-Endstückes entnommen); es zählen daher ver-
walzte Lunker in fertigen Schienen zu grossen Seltenheiten.
Abspaltungen der Schienenköpfe kommen an jeder Stelle,
bald in der Schienenmitte, bald an den Enden localisirt vor.
Sie treten erst nach einigen Jahren der Dienstleistung der
Schienen auf und erstrecken sich nicht selten auf 1,0 m Länge.
Die Ursache dieser Erscheinung möchte vielleicht in folgenden
Verhältnissen liegen:
Unrichtige Gusstemperatur (nach Sattmann) oder eine
unvollkommene Siliciumwirkung veranlassen eine bienenzellen-
artige Absonderung der Blasencomplexe in Nähe der Ingot-
oberfläche. Durch den Walzprocess oder durch die auftreten-
den Gasspannungen können die an sich dünnen Scheidewände
der Porenzellen zerstört werden und entstehen oxydirte, dunkel-
gefärbte Spaltungs- oder Trennungsflächen mit oft erheblicher
Längsausdehnung. Abgespaltene Schienenkopfstücke zeigen
an den Laufflächen, anderseits an den Schultern oder dem
obersten Theile des Steges schmale Streifen metallischen
Bruches. Längs diesen schmalen Streifen bleibt das abgespal-
tene Stück mit dem übrigen Schienenmaterial in metallischem
Contact, bis durch .Abnützung des Schienenkopfes die Stärke
des Verbindungsstreifens soweit abgemindert ist, dass relativ
geringfügige Ursachen die, genannten Abspaltungen herbei-
führen.
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Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 237
Quetschungen von Stahlschienen beobachtet man meist
an den Schienenstössen ; sie haben in der Regel mit der Be-
schaffenheit des Schienenmaterials nichts gemein.
Zur Verhütung der die Betriebssicherheit der Stahlschienen
gefährdenden Beschädigungen (Quer- und Längsbrüchigkeit,
Tendenz zu Abspaltungen) empfiehlt sich bis auf Weiteres:
1. Die schädlichen, fremden Beimengungen des
Materials, insbesondere den Phosphor- und Siliciumgehalt
durch ein zulässiges Maximum einzugrenzen. Da einerseits
Kohlenstoff, anderseits Phosphor und Silicium sich wechsel-
seitig ausschliessen , so könnte der zulässige Phosphor- und
Siliciumgehalt auch durch Feststellung eines minimalen Kohlen-
stoffgehalts, der sich mit der wünschbaren Schärfe angemessen
rasch bestimmen lässt, normirt werden, wie dies seit einigen
Jahren mit gutem Erfolge bei Uebernahmen von Radbandagen
auf den belgischen Staatsbahnen geschieht. (Vergl. Seite 53,
sowie den Nachtrag auf Seite 69.)
2. Die Controle auf Brüchigkeit durch Schlag-
proben auf einheitlichen Schlagwerken auszuführen (specielle
Vorschriften vergl. Seite 67). Empfehlenswerth sind ferner:
3. Zur Feststellung der Materialbeschaffqnheit in den
äussersten Fasern des Profils Aetz- oder Zerreissproben. (Vgl.
„Eisen und Stahl" Jahrg. 6, Seite 149; ferner die Beschluss-
fassungen der Münchener Conferenz. Qualitätsvorschriften für
Zerreissproben mit massgebendem Character siehe Seite 67
dieses Heftes.)
Die zweite wesentliche Anforderung an Stahlschienen be-
trifft die Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiss durch
vorzeitige Abnützung. Zu Vorschriften in dieser Hinsicht
fehlen noch sichere Anhaltspunkte. Ja selbst die Frage, ob
weiche oder härtere Schienen vortheilhafter seien, ist derzeit
noch nicht ausgetragen. Neuere Erfahrungen, insbesondere
jene der französischen P.-L.-M.-Bahn haben das namentlich in
Deutschland vertretene Princip „weich auf weich" zu fahren
in's Schwanken gebracht. Unserer Ansicht nach ist die Frage
nach dem zweckmässigsten Härtegrade des Schienenstahls blos
an Hand geordneter Schienen- und Verkehrsstatistiken in Ver-
bindung mit Probestrecken auszutragen, in welchen Schienen
bestimmter Chargen, also Individuen bekannter chemisch-
physicalischer Beschaffenheit während angemessen langer Zeit
beobachtet und ihre Abnützungen durch Aufnahme der Mass-
und Gewichtsveränderungen festgestellt werden.
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238 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Zur Messung der Härte des Schienenstahls bedarf man
in erster Linie einer passenden Einheit, welche bekanntlich
derzeit ebenfalls noch fehlt.
In Ermangelung einer zuverlässigen Methode zur unmittel-
baren Härtebestimmung des Schienenstahls ist anlässlich der
Münchener Conferenz mehrfach auf die, insbesondere auch in
Frankreich zur Härtebestimmung der Stahlschienen vielfach
benützte Biegeprobe verwiesen worden. Es wurde angeführt,
dass unter sonst gleichen Umständen die Biegungsfähigkeit
der Schiene sich mit dem Härtegrade des Materials ändere,
dass man somit in der einheitlich organisirten Biegeprobe ein
ausreichendes Mittel zur näherungsweisen Härtebestimmung der
Stahlschienen erlangen könne.
Den Werth und die Bedeutung der Biegeprobe näher
zu prüfen sind uns:
von Seiten der Schweiz. N.-O.-Bahn (Ingr. Bosch)
„ „ «St. Gotthardbahn (Ingr. Kupfer)
„ „ „ J.-B.-Luzembahn (Ing. Stickel berger)
„ „ „ Schweiz. Centralbahn (Obering. Hui)
Summa 71 Stück
1,4 m lange Abschnitte von Schienen mit theilweise bekanntem
Verhalten im Betriebe zur Verfügung gestellt worden, welche
zunächst auf der Werder'schen Festigkeitsmaschine der Biege-
probe unterworfen wurden.
Bezüglich Programm, Prüfungsvorgang und Zusammen-
stellung der gewonnenen Resultate dienen folgende Bemer-
kungen :
Der Kraftangriff erfolgte mittelst einer auf 3,0 cm Durch-
messer abgerundeten Schneide auf die Kopfmitte der auf 1,0 m
freigelagerten Schiene. Zur Messung der Durchbiegung diente
derauf Seite 96 beschriebene, cylindrische Massstab mit 1,0 mm
Theilung und 0,1 mm Nonius. Bezüglich der äussern Erschei-
nung bei den Versuchen haben wir den Auseinandersetzungen
auf Seite 97 nur wenig beizufügen. Die Bieggrenze wurde
mittelst des genannten Massstabs als derjenige Moment einer
Versuchsreihe bestimmt, nach deren Ueberschreiten der Ver-
suchsstab eine erhebliche, vorwiegend bleibende Durchbiegung
ergab. Zur Feststellung dieser Grenze musste analog, wie
bei Ermittlung der Elasticitäts- resp. Proportionalitätsgrenze,
nach wie vor Ueberschreiten derselben, auf die Ausgangs-
belastung zurückgegangen werden.
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Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 239
Principiell wurde zu jeder Belastung die coifespondirende
Durchbiegung aufgenommen, das Diagramm der Biegungsarbeit
construirt und mittelst eines Planimeters ausgemessen. In nach-
folgenden Zusammenstellungen geben wir in cm t ausgedrückt :
a) die Deformationsarbeit der Schienen an der Bieg-
grenze ;
b) die Deformationsarbeit der Schienen bei 35 In
Belastung.
Jenseits 35 trt hat das Mass der Deformationsarbeit aus
dem Grunde wenig Bedeutung, weil oft schon bald nach Ueber-
schreiten dieser Belastung Verlegungen, das Windschiefwerden
der Schienen eintrat.
Die Durchbiegung an der Bieggrenze sowie bei 35 in
Belastung haben wir als „absolute" Durchbiegung der Ver-
suchsobjecte den Tabellen einverleibt. Besserer Vergleichung
willen fügten wir die „relative" Durchbiegung bei, welche
sich für ein Trägheitsmoment / = 1000 in cm nach:
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berechnet, wenn
f die absolute Durchbiegung;
/ das factische Trägheitsmoment des Profils bedeutet.
Vorstehende Formel liefert innerhalb der Bieggrenze
ziemlich genaue, jenseits derselben nur rohe Näherungswerthe
für die relative Durchbiegung.
Stellt in cmt ausgedrückt
A Q die absolute, durch Ausmass des Biegungsdiagramms
erhobene Deformationsarbeit einer Schiene, bezeichnet nach
wie vor
/ das Trägheitsmoment ihrer Profilflächc, so wird nähe-
rungsweise
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die relative, in unserem Falle auf ein Trägheitsmoment-
/ = 1000 in cm bezogene Deformationsarbeit der Schiene
geben, welche wir Vergleichungswillen den folgenden Zu-
sammenstellungen beigefügt haben.
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II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
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Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 243
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244 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Die Zusammenstellungen sind genügend übersichtlich und
bedürfen keiner weitern Erläuterung. Bios hinsichtlich der
Columne „Verhalten im Betriebe" sei folgende Bemerkung
gestattet :
Die Angaben dieser Columne sind von zweifelhaftem
Werthe, weil sie sich weder auf das Verhalten der Versuchs-
objecte beziehen noch vom Verhalten solcher Schienen ab-
geleitet sind, die mit den geprüften Objekten ein und derselben
Charge entstammen. Fragliche Angaben drücken das Gesammt-
verhalten einer Lieferung aus, welches durch die mechanischen
Eigenschaften einiger, beliebig herausgegriffenen Schienen nicht
zuverlässig gekennzeichnet werden kann. Auch sollten Schienen-
brüche sowie die Grösse der Abnützung zahl enmässig, letz-
tere reducirt auf eine bestimmte Verkehrs-Einheit ausgedrückt
werden. Ungeachtet ihres zweifelhaften Werthes lassen wir
indessen besagte Angaben stehen, weil durch sie im Grossen
und Ganzen das Abhängigkeitsverhältniss zwischen dem Ver-
halten der Schienen im Betriebe und den Ergebnissen der
Biegeprobe einigermassen zum Ausdrucke gelangt, und die-
selbe dadurch mehr oder weniger rechtfertigt.
Die Resultate der Biegeproben sind in mehrfacher Be-
ziehung von Interesse. Vor Allem bestätigen sie die- Erwartung,
es werde unter sonst gleichen Verhältnissen die Biegungsfähigkeit
der Stahlschienen je nach Beschaffenheit des Materials sehr
verschieden ausfallen. Mit wachsender Widerstandsfähigkeit
des Materials gegen gewaltsame Formveränderung wächst in
der That Elasticität und Bieggrenze und nimmt der ßiegungs-
pfeil und die Deformationsarbeit der Schiene bei irgend einer
Belastung jenseits der Bieggrenze, bei welcher jedoch sowohl
Bruch als der Beginn der Verbiegung (Windschiefwerden) zu-
verlässig ausgeschlossen sind, entsprechend ab. Je weicher und
zäher das Material, je grösser unter sonst gleichen Verhältnissen
die Deformationsarbeit. Für unser Versuchsmaterial wurde
letztere sowohl für die jeweilige Bieggrenze, für eine Belastung
von 35,0 tn als auch für den Bruch oder den deutlich aus-
gesprochenen Beginn der Verwindung (angezeigt durch den
Rückgang der Luftblase der Libelle des Werder'schen Wage-
balkens) bestimmt. Die Deformationsarbeit für die Bieggrenze
ist für die grosse Praxis zu wenig characteristisch, diejenige
beim Bruch, resp. bei Beginn der Verwindung musste wegen
des Einflusses der Zufälligkeiten, die die vorzeitige Verwindung
des Stabes bedingen (vergl, auch Seite 97 des Heftes,) als zur
Vergleichung überhaupt unbrauchbar fallen gelassen werden.
Digitized by VjOOQIC
Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe.
245
Dagegen bringt die Deformationsarbeit (näherungsweise den
Biegungspfeil) bei einer zwischenliegenden Belastung, die Wider-
standsfähigkeit des Materials gegen Durchbiegung des Stabes,
und soferne diese mit der Härte des Materials zusammenhängt,
die Härteverhältnisse derselben vortrefflich zum Ausdrucke.
35,.fo
F«g. 37-
In vorstehender Figur, Fig. 37, sind die Deformationsdia-
gramme einiger Biegeproben mit Stahlschienen der schweizer.
Centralbahn dargestellt. Es bezeichnet auf der Abscissenaxe o
den Ausgangspunkt resp. Coordinaten-Ursprung für das betref-
fende Diagramm. Die gemeinsame End-Ordinate entspricht
der angenommenen Grenzbelastung von 35,0 tn. Es gehört:
Diagramm Biegeprobe Biegepfeil Def. -Arbeit
No. zur No. für welche der in cm die in icm
1
67
2
52
3
51
4
60
5
54
6
56
5,61
154,2
3,29
93,3
3,H
90,8
2,14
59,9
1,48
41,8
0,67
9,9 beträgt.
Lies beti
-ägt somit das
Der grösste Werth des Biegepfeiles
9,6 fache, die grösste Deformationsarbeit das 15,5 fache der
kleinsten. Man sieht, dass der Pfeil der Biegungsarbeit nicht
proportional ist, dass aber Biegungspfeil, wie insbesondere die
Deformationsarbeit der Interpolation weite Spielräume bieten
und dass somit die hier entwickelte Methode der Bestimmung
der Stahlqualität für Schienenzwecke sich ganz besonders dann
empfehlen wird, wenn für die bisherige Annahme, die Defor-
mabilität des Schienenstahls verändere sich proportional dem
Härtegrade des Materials, früher oder später ein exacter Beweis
erbracht werden sollte. Wir sind der Ansicht, dass fragliche Nach-
weislieferung blos durch Versuche im Grossen, an Hand jahre-
langer Beobachtungen entsprechend eingerichteter Probestrecken
Digitized by VjOOQI.6
246 II. Abtb. Resultate der Festigkeitsproben.
geleistet werden kann. Wir werden in dieser Ansicht durch
die Ergebnisse umfassender Versuche, die Härte unseres Schiene n-
stahlmaterials durch den Widerstand bei dessen maschineller
Bearbeitung zahlenmässig auszudrücken und dadurch eine Re-
lation zwischen Härte und Biegungsfahigkeit zu schaffen bestärkt.
Wir fanden nämlich, dass innerhalb der Härteunterschiede
unseres Versuchsmaterials, der Effect der mechanischen Bear-
beitung bei sonst gleichen Verhältnissen, nicht die gesuchte
Härte, wohl aber die Güte des Werkzeugs zum Ausdrucke
bringe, und dass bei ein und demselben Werkzeug die Leistung
den Härtegrad nicht genügend scharf kennzeichne um eine
widerspruchlose, zutreffende Schlussfolgerung zu gestatten.
Vielfach wird angenommen, die Grösse der Zugfestigkeit
des Stahlmaterials bringe seine Dichte, insbesondere den Härte-
grad und damit den Widerstand gegen Abnützung zum Aus-
drucke. Auch wir haben uns die Frage nach den Beziehungen
zwischen den Resultaten der Biegeproben und denjenigen der
modernen Qualitätsprobe vorlegen und ihre Beantwortung, so
weit dies unsere bescheidenen Mittel gestatten, in den Kreis
unserer Untersuchungen ziehen müssen. Zu diesem Ende Hessen
wir aus 18, der vorangehend der Biegeprobe unterworfenen
Schienenabschnitte, je einen normalen Rundstab aus der Kopf-
mitte, sowie einen Flachstab von c. 2,80 X i,a cm Querschnitt
aus der Lauffläche in üblicher Weise herausarbeiten. Bei der
Auswahl des Versuchsmaterials ist auf die extremen Resultate
der Biegeprobe, auf eine genügende Zahl abstufender Zwischen-
glieder, sowie auf solche Schien-Individuen, die bei der Biege-
probe ein auffallendes Verhalten gezeigt hatten, gebührend
Rücksicht genommen worden.
Die tabellarische Zusammenstellung auf Seite 248 und
249 gibt ein Bild über die gewonnenen Resultate.
Aus der genannten Zusammenstellung erhellt, dass mit
wachsender Widerstandsfähigkeit gegen gewaltsame Durch-
biegung des Schienenstahls, im Allgemeinen Streckgrenze und
Zugfestigkeit des Materials wachsen, Contraction und Dehnungen
abnehmen. Die Aenderungen dieser Grössen sind Dank dem
schädlichen Einflüsse, den kleine Unhomogenitäten , Fehler
etc. in der an sich geringen Profilfläche des Probestabes aus-
machen, keineswegs so regelmässig und entschieden als die-
jenigen der Ergebnisse der Biegeproben. Bei den Zerreiss-
proben liegen die Grenzwerthe der Festigkeit zwischen 4,3
und 7,1 tn pro cm*, während bei den gleichen Materialien und
der angenommenen Belastung von 35 tn der Biegungspfeil
Digitized by VjOOQIC
Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 247
zwischen 0,51 und 8,10, die relative Deformationsarbeit zwischen
8,9 und 247,9 Um schwankt, somit wesentlich besser als die
unsichere Zugfestigkeit geeignet ist, zur Feststellung jener
Härte Verhältnisse benutzt zu werden, die vom Standpunkt der
ßetriebs-Oeconomie erwünscht erscheinen muss.
Bei Durchsicht der Zusammenstellungen der Resultate
der Biegeproben überrascht zunächst die relativ grosse Zahl
der während der Versuche gebrochenen Schienenabschnitte.
Auf 71 Biegeproben entfallen 8 d. h. 11,3% solcher Brüche.
Die Ursache dieser Brüchigkeit der Stahlschienen aufzuklären
liessen wir aus 5 der gebrochenen Schienenabschnitte Zerreiss-
proben u. z. ähnlich wie vorher, je einen Rundstab aus der
Kopfmitte und einen Flachstab aus der Lauffläche heraus-
arbeiten, gleichzeitig aber auch die chemischen Analysen der
Materialien anfertigen. Folgende Zusammenstellung gibt nähern
Aufschluss über den Befund dieser speciellen Untersuchung:
v a. Ergebnisse der chemischen Analysen
ausgeführt durch Prof. Dr. Treadwell.
Laif.
No.d.Blefje-
Kohlenstoff
Mangan
Sillcium Phosphor
Schwell
No.
Probe
in °/o
in %
in °lo
in °/o
in •/<>
1
13
0,441
0,854
0,167
0,111
0,088
2
32
0,292
0,522
0,101
0,182
0,068
3
44
0,183
0,648
0,006
0,219
0,058
4
47
0,269
0,589
0,006
0,220
0,048
5
71
0,267
0,598
0,007
0,109
0,054
b. Ergebnisse der
Zerreissproben.
Lauf.
Ort. dir Eitiahnt
Strickgriazt
Ziiffutifllfit
Csütractiti BihauiQ ii 0/0
(Ml. Cllff.
Bintrkuot
No.
der Probe
/ pro cm*
/ pro cm*
in 0/0 pro 20 cm
i.Titmayir
1.
Lauffläche
3,18
5,87
24,9 18,5
1,09
—
Kopfmitte
3,25
5,95
40,9 21,5
1,28
—
2.
Lauffläche
3,91
5,99
37,0 20,i
1,20
—
Kopfmitte
3,89
5,95
44,o 20,i
1,*>
—
3.
Lauffläche
3,00
5,20
12,o 10,o
0,52
unganz
Kopfmitte
3,10
5,70
29,o 18,5
1,05
4.
Lauffläche
2,99
3,64
0,o 3 f o
0,11
blasig
Kopfmitte
3,62
4,24
0,0 3.7
0,15
n
5.
Lauffläche
3,19
4,83
5,9 5,8
0,25
w
Kopfmitte
3,45
5,40
10,7 10,8
0,58
n
Die chemische Zusammensetzung erklärt das Verhalten
der betreffenden Schienen bei den Biegeproben und weist
neuerdings auf die Notwendigkeit, die fremden, schädlichen
Digitized by VjOOQIC
248
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Vergleichende Zusammen-
einiger Biege- und Zerreiss-
Schienen
Träg-
Wider-
Belas-
Durch-
Durch-
Defor.
Arbeit
Ort der Ent-
heits-
stands-
tung
biegung cm
biegung cm
cm t
K
nahme der !
Gewicht
Höhe
Moment
/
absolut
rolath
absolut
rolativ
absollt
relativ
1
kg).\.m
cm
in cm
an der Bieggrenze.
bei 35 /
Belastung.
Zugprobe, i
1
35,74
13 9 oo
1025,0
155,0
38,0
0,56
0,57
0,50
0,51
8,7
8,9
Lauffläche
2
Kopfmitte
3
35,74
13 T oo
1025,o
155,o
34,0
0,47
0,48
0,52
0,58
9,i
9,3
Lauffläche
4
Kopfmitte
5
36,80
13,oo
1033,0
156,6
35,5
0,60
0,62
0,55
0,57
9,6
9,9
Lauffläche
6
Kopfmitte
7
36,60
13,oo
1044,5
158,5
33,o
0,49
0.51
0,62
0,65
13,5
14,1
Lauffläche
8
Kopfmitte
9
33,45
12,75
894,o
139,8
31,o
0,52
0,46
0,99
0,88
24,0
21,4
Lauffläche
10
yKopfmitte
11
36,10
13,oo
968,5
146,9
30,o
0,44
0,48
1,06
1,08
28,8
27,4
Lauffläche
12
Kopfmitte
13
36,60
13,oo
1044,5
158,5
32,o
0,47
0,49
1,88
1,39
36,o
37,e
Lauffläche
14
Kopfmitte
15
36,00
13,oo
1030,o
157,8
28,o
0,40
0,41
1,4»
1,53
42,o
43,2
Lauffläche
16
Kopfmitte
17
36,oo
13,oo
1030,o
157,8
27,o
0,41
0,42
1,64
1,69
44,5
45,8
Lauffläche
18
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19
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13,oo
1031,8
156.0
28,o
0,48
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Lauffläche
20
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21
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0,51
2,07
2,14
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59,9
Lauffläche
22
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23
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12,75
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25,o
0,41
0,37
2,11
1,89
58,o
51,9
Lauffläche |
24
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25
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12,75
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139,o
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0,37
3,00
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^87,5
78,2
Lauffläche
26
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12,80*
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—
27,5
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Lauffläche
28
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29
33,45
12,75
894,o
139,o
24,o
0,89
0,35
3,96
3,54
114,5
102,5
Lauffläche
30 '
Kopfmitte
31
33,45
12,75
894,o
139,o
23,o
0,85
0,31
5,17
4,68
152,o
136,o
Lauffläche
32
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33
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13,00
1033,8
156,6
22,5
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5,76
5,95
161,5
167,o
Lauffläche
34
Kopfmitte :
35
36,60
13,00
1044,5
158,5
22,5
0,88
0,84
7,75
8,10
237,o
247,9
Lauffläche
36
Kopfmittc
*) Schiene war um 0,3 cm abgelaufen.
Digitized by VjOOQIC
Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 249
tt'ellung der Resultate.
'roben mit Stahlschienen.
Streck-
Zug-
Con-
Deh
lung
1
Qualität«-:
grenze
t
festig-
keit
trac-
tion
P
io cm
ro
20 cm
CoBfflcimt
nach
Bemerkungen
pro cm*
tp. cm*
o/o
0/0
o/o
Titmajir.
4,75
6,50
48,0
26,5
21,4
1,89
Siliciumstahl; fehlerfrei.
4,85
6,60
48,5
27,6
20,8
1,38
f> »
4,46
7,06
33,2
20,4
16,0
1,13
Fehlerfrei.
4,06
6,71
40,6
28,2
20,9
1,40
„
4,21
5,95
48,8
25,o
19,7
1,17
C= 0,i«° ; o; jVi* = o,7«°/o; &*= 0,«rf>/o; P—0^fo
S=0fi*Plo.
4,46
6,25
51,o
27,2
20,6
1,29
4^15
6,50
40,6
25,o
20,3
1,30
4,05
5,46
48,o
4,o
4,o
0,22
Schwammig-poröse Stelle am Stabrand.
4,55
6,80
42,5
24,8
20,i
1,37
Fehlerfrei.
4,00
6,43
47,6
29,o
22,o
1,41
t»
4,18
7,10
30,5
22,o
18,o
1,27
C = 0,moP/o ; hin = 0,«rfVo ; Si = 0,o«P/o ; />= 0,o«o/o ;
S =0,074Vo.
3.46
6,50
39,5
24,o
20,8
1,82
» » « n
.
3,91
5,99
37,o
25,8
20,i
1,20
| Bruchfläche zeigt eine hellglänzende Partie.
f C = o,«rf\ o ; Mn = Opafilo ; St — 0,ioio/o ; P = 0,tu»Vo ;
3.89
5,95
44,4
25,6
20,i
1,20
5 = 0/ä%.
3,50
5,80
49,5
29,4
24,o
1,89
Fehlerfrei.
3,66
6,08
45,o
30,5
25,4
1,54
i»
3,43
6,20
32,3
24,8
20,2
1,25
r
3,50
6,38
5,5
7,6
6,8
0,43
Manganstahl.
3.18
5,87
24,9
21,7
18,5
1,09
1 Bmchfläche zeigt eine kleine poröse Stelle.
3,25
5,95
40,9
26,8
21,5
1,28
3,50
5,46
36,i
26,7
21,9
1,19 «
C= 0,44i°/o; Mn = 0^m°/o; ä'= 0,i«°/o; /*= 0,ttt%
S = 0j*Mo.
3,28
5,50
38,8
26,8
22,0
1,21
C = O^/o; Mn = o,«M°/o ; St = Oft**, o ; P= 0,ni%
6 , = 0,o»°/o.
3,70
6,10
31,i
27,6
22,o
1,34
3,68
6,19
46,6
28,o
21,5
1,33
2,99
3,64
—
— -
—
—
\ C = 0,taWo ; Mn = OpaPlo; St = 0,»*°/o; P= 0,t»y>'o;
') Plötzlicher Bruch; Bruchfläche unganz ••).
5' = 0,mbP/o.
3,62
4,24
—
—
—
—
3,62
4,33
—
—
—
—
<\ Plötzlicher Bruch.
] C= 0,»i°/o ; Mn = 0,*^ o ; St = 0,o*>A> ; P= 0,tM°. o
2,89
4,61
47,5
30,o
23,1
1,07
S — Optfio.
3,30
5,51
42,o
28,7
23,8
1,28
3,13
5,48
39,o
27,9
21,9
1,19
3,35
4,88
11,7
12,9
12,o
0,58
Blasig-schwammig "*).
3,34
4,65
2,8
3,o
8,o
0,14
r r>
2,70
4,90
29,2
24,5
20,2
0,99
1 Bruchfläche zeigt hellglänzende Einlagerungen.
) C= 0,*i°/o; Mn = 0,«^/o; S(= 0/xrt'o; P= 0,ow<>/'o;
2,69
4,97
19,3
17,7
15,1
0,75
5=0,ou°/o.
3,30
4,38
61,5
30,8
21,2
0,98
localweich.
3^4
4,45
52,5
35,5
28,5
1,27
normal; fehlerfrei.
•*) Die Blasen des Gussblocks retchen bis auf i,o cm unter die Lauffläche. Probestäbe No. 25 und 31
An normale Dicke (1,2 cm), enthielten aber noch eine Reihe einseitig situirter, schwammig-poröser Stellen,
ztere treten besonders zahlreich in den aus der Schienen kopfmittc entnommenen Proben auf.
16*
ogle
250 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Beimengungen des Schienenstahls durch Feststellung zulässiger,
oberer Grenze einzudämmen. Bemerkenswerth ist übrigens die
früher schon constatirte Thatsache, dass fehlerhaft zusammen-
gesetztes, an sich brüchiges Material brillante Zerreissproben
liefert, somit zu Trugschlüssen Veranlassung geben kann. 50%
der vorstehenden Zerreissproben sind tadellos, während die
chemische Analyse und das Verhalten der Schienen bei den
Kaltbiegeproben über den Werth des Materials kaum Zweifel
übrig lassen.
Die an ganzen, tadellos gewalzten, fehlerfreien Gebrauch-
stücken ausgeführte Biegeprobe gibt somit in der Deforma-
tionsarbeit, angenähert im Biegungspfeil bei einer bestimmten
Belastung jenseits der Bieggrenze, bei welcher jegliche Ver-'
minderung des Stabes noch zuverlässig ausgeschlossen ist
nicht nur ein charakteristisches Bild über jene Verhältnisse,
die die Biegungsfahigkeit (möglicher Weise die Härte und
Widerstandsfähigkeit gegen Verschleiss durch Abnutzung) des
Materials beeinflussen, sondern gestattet durch Beobachtung des
Verhaltens des Stabes bei den weiter bis zur gänzlichen Verwin-
dung gesteigerten Belastungen ein zutreffenderes Urtheil bezüglich
Materialbeschaffenheit (Qualität) zu gewinnen, als dies an Hand
der modernen Zerreissprobe möglich scheint.
Endgültige Vorschriften zu Biegeproben können derzeit
nicht gegeben werden. Immerhin müssen wir den mit der
Abfassung der Pflichthefte betrauten technischen Organen
unserer Bahnverwaltung rathen, die Biegeprobe auf den Werken
fortan u. z. nicht wie das sonst üblich, mit einem bestimmten
Procentsatz der gestellten Waare, sondern Chargen weise an
tadellosen, exact gerade gerichteten Schienenenden (Abfall)
vornehmen zu lassen. Wird bei diesem Prüfungsvorgange eine
verbummelte Charge angetroffen, so stellt man diese dem Pro-
ducenten zur Verfügung. Man entgeht dem Spiele des blinden
Zufalls und wird dadurch weder den Fabrikanten schädigen,
noch Waare kaufen, die eine Gefährdung der öffentlichen Sicher-
heit in sich birgt.
Bfegeproben wären folgender Massen zu organisiren:
a) ZurBiegeprobesind nur tadellose, sorgfältig
gerichtete Schienabschnitte von ca. 1,3 m Länge
zu verwenden;
b) die freie Stützweite soll 1,0 m betragen;
c) Die Auflagerung der zu prüfenden Schienab-
schnitte hat auf stählernen, mit 3,0 cm Durch-
messer abgerundeten Schneiden zu erfolgen.
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Ueber die Anforderungen an Eisenbahnschienen im Betriebe. 251
Gleiche Form und Abmessung ist auch der Angriffsschneide
zu geben.
d) Der Kraftangriff erfolgt auf die Kopfmitte.
e) Bei einer Spannung von 3,0 / pro cm 2 in der
äussern Faser des Profils darf eine merkliche,
bleibende Durchbiegung des Stabes nicht ein-
treten. Zur Controle belaste man den Stab während
10 Minuten mit
W .
P = 12,0-y in /,
wenn W das Widerstandsmoment des Profils und / die
Stützweite in cm bezeichnet. Nagh Wegnahme der Be-
lastung muss der Stab seine ursprüngliche Form wieder
annehmen.
f) Hierauf steigere man die Belastung allmälig
bis zu einer Spannung von 5,0 / pro cm 2 der
äussersten Faser des Profils und erhebe wo
immer möglich automatisch Durchbiegung
und die Deformationsarbeit des Stabes bei
dieser Belastung.
Bezeichnet nach wie vor
W in cm das Widerstandsmoment des Schienprofils.
/ in cm (= 100) die Stützweite des Prüfungsobjectes,
so ist nach ^Erledigung der sub e) vorgeschriebenen Con-
trole, die Belastung der Schiene bis auf:
W .
P = 20,0 y in /
zu steigern, inzwischen das Diagramm der Biegungsarbeit
(oder dessen Elemente) und schliesslich der totale
Biegungspfeil aufzunehmen.
g)Die Belastung ist hierauf bis zum ausge-
sprochenenBeginnderVerwindungdesStabes
zu steigern. Dabei darf einBruch derSchiene
nich t eintreten.
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252
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Nachtrag
zu den reducirten Qualitätsproben mit Schienenstahl; Seite 229.
Ms
Lieferant
Jihs
dir
Lilfi-,
rung
Ct/
St
Je
5-
u
o
U
9*
ß ° Cl
« u 5T
8 8
3 e
«o a
t>:= e
Bemerkungen
Antragsteller: Schweiz. Nord-Ost-Bahn.
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
De Wendel & Co.
Hayange.
1886
3,60
6.65
1,85
34,9
18,8
14,4
1,30
101,4
0,96
2.78
6,30
2,81
34,7
19,5
15,2
1,28
97,7
0,96
»
3,77
7,00
1,86
30,2
18,8
15,6
1,20
100,2
1,07
3,74
6,60
1,76
35,3
20,6
15,9
1,29
101,8
1,05
»
4,75
7,40
1,56
35,8
15,6
13,3
1,17
109,8
0,98
3,98
6,90
1,73
42,9
20,6
15,7
1,81
111,9
1,08
»
3,76
6,58
1,74
24,4
15,o
12,9
1,16
89,7
0,84
3,78
6,45
1,73
44,i
23,9
16,9
1,41
108,6
1,09
*
4,00
7,12
1,78
33,5
19,9
15,8
1,26
104,7
1,13
3,58
6,70
1,87
32,i
20,3
15,8
1,28
99,i
1,06
n
3,84
7,10
1,85
30,i
22,o
I8.0
1,22
101,i
1,28
3,82
6,78
1,77
35,8
24,8
20,4
l,li
103,1
1,88
r
3,78
7,01
1,85
uniich.
19,4
15,9
1,22
DBiieh.
1,12
3.88
6,91
1,80
31,6
22,5
19,4
1,16
100,7
1,34
n
3,69
6,64
1,80
11,8
11,2
10,8
1,04
78,2
0,72
3,66
6,58
1,80
32,5
23,2
18,6
1,25
98,8
1,22
»
3,68
6,79
1,84
26,5
20,8
16,8
1,24
94,4
1,U
3,64
6,67
1,83
36,4
25,5
20,7
1,23
103,i
1,88
ff
3,82
6,79
1,78
18.3
18,o
17,0
1,06
86,2
1,15
3,75
6,67
1,78
32,5
23,5
20,7
1,13
99,2
1,38
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fusa.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Lauffläche.
Fuss.
Die Schienen der Probe Nr. 178, 179 und 184, 185 entstammen
der nämlichen Charge. Das Material dieser Schienen sowie dasjenige
der Proben Nr. 186 und 187 wurde hier analysirt und ergab im Mittel
aus 2 Versuchen für:
Nr. Kohlenstoff Mangan Silicium Phosphor Schwefel
178 u. 184 : 0,509 °/o 0,779 °/o 0,on °/o 0,096% 0,03i°/o
186 U. 187 : 0,481 °/o 0,776 °/o 0,008 °/o 0,098°/o 0,038 °/o
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Bronce und Kupfer. 253
IL Abtheilung.
Bronce und Kupfer.
Aus der Reihe der Festigkeitsproben mit Bronce und
Kupfer, die im Laufe der letzten Jahre im eidgen. Festigkeits-
institute ausgeführt wurden, verdienen blos einige wenige ver-
öffentlicht zu werden. Zu diesen gehören vor allem die
auf Antrag des Hrn. Oberstlt. Roth, Schiessofficier der Eid-
genossenschaft, mit einer ca. 8°/° Kanonenbronce der schwei-
zerischen Artillerie zu wiederholten Malen ausgeführten Ver-
suche. Die eine Serie dieser Versuche, vgl. Seite 31 dieses
^Heftes, bezweckte die Feststellung der Wirkung der Compres-
sionsdorne bei Dichtung der Rohrwandungen nach dem Ucha-
tius' sehen Verfahren, während die andere lediglich zur nähern
Prüfung der Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse des un-
comprimirten Materials an verschiedenen Stellen des Geschützes
diente.
«
1. Resultate der Untersuchung
des Einflusses der Compression nach Uchatius
auf das 8 % Kancnenmetall.
Ueber die Art der Entnahme, Appretur, sowie über die
Art der Einspannung der Probekörper und die Methode der
Prüfung ihrer Elasticitäts- und Festigkeitsverhältnisse ist auf
Seite 33 bis 35 Näheres mitgetheilt. Fig. 10 gibt insbeson-
dere Aufschluss über die Lage und Bezeichnung der Proben
im Geschützrohr. Man sieht, die alphabetische Reihenfolge
der Buchstaben bezeichnet die Lage der Ringe im Rohr, aus
welchen die Proben herausgearbeitet wurden. A gehört dem
Bodenstück, B dem Zapfenstück an. Hierauf folgen die Ringe
C, D und schliesslich E, welch' letzterer der Rohrmündung
angehört. Die Ringe D und E lieferten wegen der relativ
geringen Wandstärke des Geschützrohrs in der Nähe der Mün-
dung blos zwei diametral situirte Proben, während das Boden-
stück A deren 6 herauszuarbeiten gestattete.
Digitized by VjOOQI.6
254
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
In folgender Zusammenstellung der Resultate gibt die
mittlere Doppellinie die Lage der Bohrung des Geschützes an.
Die Numeration ist derart gewählt, dass I beziehungsweise r
die Proben eines Ringes aus der Nähe der Bohrung, II resp. III
die Proben aus der Nähe der Rohroberfläche bezeichnen.
Bezeichnung
III
III*
Bing Sign. A (Bodenstuck).
Elasticitätsmodul t t pr. cm %
Grenzmodul yt „ „
Streckgrenze at „ „
Zugfestigkeit ßt „ „
Dehnung pr. 10 cm X\ in °/o
„ 20 cm X* in ü /o
Spec. Arbeitscapac. « in / cm.
1159,0
1064,0
1092,0
1105,0
1121,0
1139,0
0,80
0,56
0,8O
| 0,80
1
0,87
0,3O
2,07
3,11
3,19
3,05
3,08
3,15
52,o
51,8
15,6
10,8
49,8
64,i
49,o
48,8
14,6
10,6
46,0
59,6
1,81
1,82
0,47
0,80
1,27
1,58
Ring Sign. B (Zapfenstück).
Elasticitätsmodul t t pr. cm 2
Grenzmodul yt „ „
Streckgrenze at „ ,
Zugfestigkeit ßt „ „
Dehnung pr. 10 cm X\ in °/o
„ 20 cm X* in %
Spec. Arbeitscapac, « in / cm.
1151,0
1127,0
ill24,o
1150,0
0,«
0,88
0,89
0,30
3,24
3,19
3,26
3,25
49,4
16,2
17,2
56,5
46,2
14,3
18,0
52,2
1,31
0,49
| 0,51
1,59
Bing sign. C.
Elasticitätsmodul c t pr. cm 2
Grenzmodul yt „ „
Streckgrenze at „ „
Zugfestigkeit ßt „ „
Dehnung pr. 10 cm Xi in °/o
n „20 cm X2 in %
Spec. Arbeitscapac. « in / cm.
1133,0
1145,0
1146,0
1141,0
0,48
0,89
0,93
0,87
3,27
3,25
3,26
3,26
62,0
21,8 |
20,5
56,6
61,2
20,4 i
19,2
56,0
1,70
0,64 i
0,61
1,52
Digitized by VjOOQIC
Bronce und Kupfer.
255
Bezeichnung
III
III*
Bing sign. D.
Elasticitätsmodul t t pr. cm 2
Grenzmodul yt „
Streckgrenze <j/ „ „
Zugfestigkeit ßt „ „
Dehnung pr. 10 «» X\ in °/o
„ 20<:»* h in %
Spec. Arbeitscapac. « in / £7».
1152,0
,1145,0
0,50
0,43
1
3,38
3,29
61,5
54,7
58,9 1] 52,4
1,73
1,53
Bing* sign. B.
Elasticitätsmodul i t pr. cm %
Grenzmodul yt „ „
Streckgrenze at „ „
Zugfestigkeit /*/ „ „
Dehnung pr. 10 cm k\ in °/o
„ 20 cm h in %
Spec. Arbeitscapac. « in / cm.
1121,0 11111,0
0,30 |! 0,37
3,22 !] 3,24
53,9
49,8
1,44
59,3
54 o
1,65
Bemerkung. Die Ringe D und E sind offenbar nicht fertig coraprimirt;
Ring E scheint überhaupt nicht comprimirt zu sein.
2. Prüfung der Elasticitäts- und Festigkeitsver-
hältnisse der uncomprimirten Kanonenbronce.
Zur Feststellung der Elasticitäts- und Festigkeitsverhält-
nisse des uncomprimirten Kanonenmetalls an extremen Stellen
des Geschützrohrs, liess Hr. Oberstlt. Roth von z abgedrehten,
bereits noch ungebohrten 15 cm Positionsgeschützen je eine
Vollscheibe an der Rohrmündung, eine andere am Bodenstück
abstechen und aus diesen Zerreissproben herausarbeiten. Jede
Vollscheibe von der Mündung gab 4, diejenige vom Boden 6
Probekörper. Die Entnahme der Probekörper geschah trans-
versal zur Rohraxe, d. h. die Ebene der Axen aller aus einer
Scheibe herausgeschnittenen Probestäbe stand senkrecht zur
Rohraxe. In folgenden Zusammenstellungen der Resultate sind
nach wie vor mit I und I* die Probestäbe einer Scheibe ent-
nommen seitlich dem Centrum (Scheibenmitte), mit II und II*
die folgenden, mit III und III* die meist ganz kurzen Stäbe
nächst der Rohrwand bezeichnet. Die mit * bezeichneten
Proben hatte Hr. Prof. Bauschinger die Güte der Controle
willen auszuführen.
Digitized by VjOOQIC
256
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Bezeichnung
III II
III«
Geschützrohr Nr. 1.
a. Bodenstttek.
Elasticitätsmodul e t pr. cm 2
Grenzmodul y „ „ „
Streckgrenze a „ „ „
Zugfestigkeit ß „ „ „
Dehnung pr. 10 cm X\ in °/o
. 20 „ X* m n
Contract. (angenähert) </< „ ,
-t)
1190,0*
1151,01
1176,o
1210,o
-t)
0,72*
0,52*
0,59
0,74
1,30
1,20*
1,10*
1,13
1,21
3,80
3,84*
3,17*
3,28
3,28
66,7
70,0*
55,6*
62.8
61,60
61,4
69,8*
52,0*1
58,2
55,8
60,0
61,o*
51,o* i
52,2
60.7
Streckgrenze
Zugfestigkeit
Dehnung pr. 10 cm
- « 20 „
Contract. (angenähert) (f „
b. Mündungsstttek.
a t pr. cm 2
ß« n *
Xi in °/o
^2 n «
(nniicher)
1,53
1,53
(aBsicher)
3,70
3,53
3,53
3,66,
-t)
54,3
53,7
-t)
-t)
52,2
50,3
~t)
54,6
49,9
49,9
55,8
-t)
-t)
1,30
3,30
54,0
47,5
59.2
Positionsgeschtitz Nr. 2.
a. Bodenstttek.
Elasticitätsmodul
€ t pr.
cm*
Grenzmodul
y w «
n
Streckgrenze
a« „
y>
Zugfestigkeit
ß v n
n
Dehnung pro 10 cm 2 Xi in
•/•
„ 20
h n
*
Contract. (angenähert) <f> „
«
—
1160,o'
1168,o»
i 1200,o
1132,o
—
0,72*
0,52*
0,57
0,76
1,44
1,20*
1,10*
1."
1,20
3,14
3,25*
3,07*
3,08
3,25
60,5
58,2*
51,9*
53,0
65,1
55,2
52,7*
45,7*
48,7
62,9
61,7
66,0*
65,0*
57,9
67,5
b. Mündungsstttck.
Streckgrenze er / pr. cm 2
Zugfestigkeit ß n n „
Dehnung pr. 10 cm X\ in •/o
■ - 20 „ U , n
Contraction tf, „ „
1,66
1,61
1,57
1,77
3,66
3,61
3,60
3.66
-t)
61,2
57,9
-t)
-t)
60,3
54,9
-t)
51a
46,9
50,6
55,»
1,44
3,12
38,7
34,8
46,»
t) Wegen Kürze der Stäbe zur Messung nicht geeignet«
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Bronce und Kupfer.
257
3. Resultate der Prüfung
der Elasticitats- und FestigkeitsverhUtnisse
einer Manganbronce.
»
Lieferant
O 3 ^
2 ° 2
1
N
Streck- II
grenze 1
/ pro cm* II
a
c
t c
O
U
Dflhiuig in /o
pro
tocm \aocm
Bemerkungen
Antragsteller: Oberst Bluntschli, Zürich.
1
C. Heusler, Gebr.
1443,0
0,65
C. 1,10
2,7.
42,8
38,9
32,t 1
Poröse Stelle im Bruch
2
Bonn.
1393,0
0,86
C. 1,40
2,98
41,o
31,9
28,i 1
Kern porös.
3
1357 ; o
0,87
C 1,41
2,93
39,6
31,4
27,2 1
Porös. Stelle im Bruch
4
1353,o
0,77
C. 1,80
3,16
41,8
36,9
31,4 j
?• uns»
4. Der Stauchapparat und seine Anwendung.
MUgetheilt von Hrn. Schenker, Chef der eidg. Munitionscontrole.
Die Messung der bei der Verbrennung der Pulverladung
in Geschützen und Gewehren entstehenden Spannung oder Gas-
druck geschieht in der Schweiz wie in den meisten Staaten mit
dem sog. Stauchapparat, crusher gange oder ecraseur von Noble.
|p Die einfache und wenig Raum bean-
spruchende Einrichtung, die Leichtigkeit der
1 Anbringung und bequeme Handhabung geben
diesem vor andern zu gleichem Zweck con-
struirten Apparaten den Vorzug. Der Stauch-
apparat besteht aus dem Stempel A, dem
Kupfercylinder B und dem Centrirring C, vergl.
Fig. 38. Der Stempel aus gehärtetem Stahl ge-
fertigt, geht schliessend in seiner Führung und
ist nach hinten mit einer Verstärkung versehen.
Man gibt dem Stempel in der Regel einen
Durchmesser von 11,1 mm, dessen Querschnitt
beträgt dann 0.9675 Quadratcentimeter und
F, s* 38# entspricht" ein Kilogramm Druck somit stets
einer Atmosphäre = 1,033 kg pro cm 2 .
Der Durchmesser des Stempels kann aber auch kleiner
oder grösser gewählt werden, je nachdem es für den speciellen
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258 II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
Fall seiner Anwendung zweckmässig erscheint. In diesem Fall
berechnet sich der Gasdruck, wenn P den Druck und d den
Durchmesser des Stempels bedeutet:
± P P
7= -zz — in kg = 1,233 -5=- in Atmosphären pro cm 2 .
TZ
Die Kupfercylinder haben für die gewöhnlichen Gasdruck-
messungen einen Durchmesser von 10 mm und eine Höhe von
15 mm. Bei sehr grossem oder auch kleinem Druck können
diese Dimensionen entsprechend modificirt, bei sehr kleinem
Druck eventuell durch Bieicylinder ersetzt werden.
Die Centrirung wird durch einen passenden Kautschuk-
ring oder auch durch eine Spiralfeder bewirkt und soll die
Axe des Kupfercylinders in die Verlängerung der Axe des
Stempels fallen.
Für den Gebrauch wird der Apparat in die Bodenparthie
oder Seitenwandung der Waffe mit der für jeden speciellen
Fall erforderlichen Modifikation eingepasst; das Princip des
Apparates bleibt sich aber immer das gleiche. Der Stempel
muss fest gegen den Kupfercylinder anliegen, da sonst die
Wirkung eine stossartige und die Messung fehlerhaft würde.
Durch Aufstreichen von Fett auf den Stempel soll das Ein-
dringen der Pulvergase zum Kupfercylinder verhindert werden.
Beim Schuss drücken die Gase auf den Stempel und durch
diesen auf den Kupfercylinder, der dadurch eine Verkürzung
erleidet. Aus der gefundenen Verkürzung des Cylinders durch
Nachmessen der Höhe oder Länge vor und nach dem Schuss
wird dann auf den in der Waffe herrschenden Druck geschlossen.
Zur Beurtheilung des stattgefundenen Druckes oder Gas-
spannung wurden nun eine Anzahl solcher Kupfercylinder bei
wachsendem Druck z. B. 200, 400, 600 u. s. f. Kilogr. mittelst
der Werder'schen Festigkeitsmaschine gepresst resp. gestaucht
und die dadurch bewirkten Verkürzungen bestimmt. Aus den
erhaltenen Resultaten wurde dann durch Interpolation oder
auf graphischem Wege der Zwischenwerth berechnet und in
eine Tabelle zusammengestellt, aus der ohne Weiteres für jede
gefundene Verkürzung der entsprechende Druck abgelesen
werden kann. (Eine auf angegebene Weise angefertigte Ta-
belle folgt am Schlüsse.)
Die für die gewöhnlichen Druckmessungen in Waffen
zur Verwendung kommenden Kupfercylinder werden zudem
noch bis nahezu auf den zu erwartenden Druck z. B. 1000,
1500, 1800 Atmosphären vorgepresst. Beim Schuss ergibt
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Bror.ce und Kupfer.
259
sich dann noch eine weitere Verkürzung, zu der aus der Tabelle
der zugehörige Ueberdruck bestimmt wird. Diesen addirt zum
geübten Druck der Vorpressung ergibt ajsdann den im Geschütz
oder Gewehr thätig gewesenen Gesammtdruck.
Das für die Cylinder in Verwendung kommende Kupfer
soll von bester Qualität und sorgfältig ausgeglüht sein. Weil
jedoch das Metall verschiedener Lieferungen nicht immer von
absolut gleicher Beschaffenheit, erscheint es angezeigt, bei jeder
Lieferung durch Pressen einer Anzahl Cylinder bei wachsendem
Drück die aufgestellte Tabelle zu verificiren.
Wie bei der Erzeugung der Kupfercylinder, so auch
bei den Versuchen resp. deren Pressungen ist darauf zu achten,
dass deren Druckflächen immer parallel zu einander bleiben.
Tabelle für den Stauchapparat
mit Stempel von 11,1 mm Durchmesser und Kupfercylinder von 15 mm Länge
und 10 mm Durchmesser.
Verkürzung
dir Kupfircylindir
mm
Druck in kg
und Atm.
Differenz
1 Verkürzung
1 dir Kupfircylindir
mm
Druck in kg
und Atm.
Differenz
0,1
380
—
i 2 >*
2310
60
0.2
550
170
2,5
2370
60
0,3
680
130
2,6
2430
60
0,4
790
110
2,1,
. 2490
60
0,5
890
100
2,8
2550
60
r 6
980
90
2,9
; 3,0
2610
60
0.7
1070
90
2070
60
0,8
1160
90
1 3,i
2730
60
0,9
1245
85
; 3.1
2790 .
60
1,0
1330
85
3.3
2850
60
1,1
1415
85
3,4
2910
60
12
1495
80
3.5
2970
60
1,3
1575
80
3,6
3030
60
U
1650
75
3,7
3090
60
1,5
1720
70
3.8
3150
60
1,6
1790
70
! 3,9
3205
55
1,7
1860
70
i 4,o
3260
55
1,8
1925
65
4,1
3315
55
1,9
1990
65
4,2
3370
55
2,0
2055 .
65
4,3
3425
55
2.1
2120
65
4,4
3480
55
2,2
2185
65
4,5
3535
55
2,3
2250
65
—
—
—
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260
II. Abth. Resultate der Festigkeitsproben.
5. Qualitätiproben mit Kupfer.
Kupfer u. z. in Rundstab- als auch in Blechform ent-
sprechend der Verwendung des Materials zu Stehbolzen und
Feuerbüchsen der Locomotiven wurde im eidg. Festigkeits-
institut wiederholt zur Prüfung der Qualität eingereicht. Speciell
hat die Schweiz. Locomotiv- und Maschinenfabrik
in Winterthur, die ihren Bedarf an Kupfer von der r Societe
pour la fabrication des metaux" (ancien J. J. Laveissiere et fils)
bezieht, grössere Lieferungen der letzten Jahre regelmässig
auf Qualität prüfen lassen. Die gewonnenen Resultate sind
nahezu identisch, wesshalb wir uns auf Angabe einiger Grenz-
und Durchschnittswerthe derselben beschränken dürfen. Fol-
gende Zusammenstellung soll den Grad der GLeichmässigkeit
des Materials einer Lieferung geben, wobei wir bemerken,
dass bei zu verschiedenen Zeiten gelieferten Waaren in quali-
tativer Beziehung wohl Abweichungen angetroffen wurden, die
jedoch wesentlich geringfügiger als diejenigen sind, die wir
bei Eisen und Stahl zu beobachten Gelegenheit hatten.
Resultate der Prüfung von Stangenkupfer.
Stehbolzenmaterial der Locomotiven der „Alta Italia u .
tt
Lieferant
l-s 2
11
1 s
C
(4 ©
t e
a
Dehnungen
in %
p. 11 cm p. 21 c m
s r
.15 H
i*« 1
Bemerkungen
Antragsteller: Schweiz, Locomotirfabrik, Winterthur.
Societe p. 1. fabri-
cation des metaux
ä Paris.
0,98
2,24
62,6
48,o
39,o'
0,98
2,84
64,6
48,5
40,o
, 0,98
2,22
59,5
55 t o
46,o
1 0,98
2,22
65,9
50,o
42,o
, 0,98
2,25
65,3
54,5
43,o
39,0 ,! 0,87 !l Mater, fehlerfrei
1,02;!
I 0,93 |'
0,97 jj
Bei ca. ao Versuchen mit Kupfer in Rundstäben
(Stehbolzenmaterial) fanden wir
im Mittel:
im Maximum:
im Minimum:
Kupferbleche (Feuerbüchs-Material) ergaben
| im Mittel |; 1,02 | 2,30 | 52,o | 52,o | 44,o || l,oo |,
0,95
2,20
61,0
51,o
41,5 F 0,92 '
' 1,20
2,85
66,0
56,o
46,o !| 1,06 '
0,88
2,13
50,5
38,5
30,0 |, 0,64 |l
••.' V'Digitiztdby GoOgle
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SCHWEIZ. BAUZEITUNG.
Zur Frage der Qualitätsbestin
Von Prof. L. TE
Fi£. i.
Fi
Silicium und Mang
P«£. 4-
Digitizedby VjOOQI
Masstab ca. '/r»
urning von Flussstahlschienen.
1884. BAND IV.
MAJER in Zürich.
mstahlblock- Brüche.
***%r
sä: S|
Fiff. 6.
J. BAECKMANN
Digftizedby vi:
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Digitized by VjOOQIC
Resultate einiger
# ausgefC
bauschincJerTwöhler,
x% L.
• Stabeisen (gewalzt)
'labeisen (gehämmert)
o Kesselblech
: Flach*undFh(on£iserv
L/ICJITIZCQ Dy VJ V/ V/X lv
3,2t. 3,3 3,4 3.5 3.6 3,7 3,8 3.9 4.o *,18 4*t. '6,2t. 5.3 5.4
Fiusseisen
estigkeitsproben
irt von
.CKERMANN &TETMAJER
t • # ♦• ••
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• •
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26,
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23,
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Legende:
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Darstellung einiger Kaltp
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Tat. VIII.
oben mit Flusseisenträgern.
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