Titel: Apparate zum Härten der Stahlwaaren, worauf sich Alfred Newton, Patentagent zu London, in Folge einer Mittheilung am 24. Sept. 1846 ein Patent ertheilen ließ.
Fundstelle: Band 105, Jahrgang 1847, Nr. XXXII., S. 102
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XXXII. Apparate zum Härten der Stahlwaaren, worauf sich Alfred Newton, Patentagent zu London, in Folge einer Mittheilung am 24. Sept. 1846 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem London Journal of arts, Jun. 1847, S. 332. Mit Abbildungen auf Tab. II. Newton's Apparate zum Härten der Stahlwaaren. Durch diese Apparate soll man in Stand gesetzt werden den geeigneten Hitzgrad der zu härtenden Artikel sicher zu treffen. Zum Erhitzen von Achsen und ähnlichen Artikeln benutzt man einen Ofen in Form eines verticalen Cylinders. Außerhalb kann derselbe aus Eisenblech bestehen und im Ganzen 4 Fuß 8 Zoll im Durchmesser haben, so daß nach dem Futtern mit Backsteinen der innere Durchmesser noch 4 Fuß beträgt; er kann etwa 3 Fuß hoch seyn. Im Innern dieses Cylinders müssen mehrere, gewöhnlich vier Feuerkammern angebracht seyn, welche die Peripherie der Backsteinfütterung in acht gleiche Theile theilen, so daß zwischen jeder Feuerkammer ein Backsteinraum ist. Die innere Wand jeder Feuerkammer ist durch einen Kreis von 3 Fuß 4 Zoll Durchmesser gebildet; jede Feuerkammer ist folglich 18 Zoll lang und mißt von der Vorderseite bis zur Rückseite (von einer ihrer kreisförmigen Seiten bis zur andern) 4 Zoll und kann auch etwa 4 Zoll Tiefe haben; die Enden jeder Kammer können parallel seyn. Unter jeder befinden sich Roststangen und sie werden durch eine mit einem Gebläse verbundene Röhre mit Luft gespeist. Eine kreisförmige gußeiserne Platte von 3 Fuß 4 Zoll Durchmesser (demjenigen des inneren Kreises der Feuerkammer entsprechend) läßt man langsam und zwar wagrecht zum oberen Theil der Kammern rotiren. Diese Platte ist an einer durch ihr Centrum gehenden Welle befestigt, welche auf den Boden des Ofens hinabreicht und ihr Lager in einer Anwelle unter demselben hat; mittelst einer Rolle, welche auf dieser Welle befestigt ist, theilt man der Platte die rotirende Bewegung mit. Die Achsen oder sonstigen zu erhitzenden Artikel legt man auf die Platte, indem man ihre gestählten Theile so weit über deren Rand vorstehen läßt, daß sie sich direct über dem Centrum des Feuers befinden; die Platte wird dann langsam gedreht so lange man erhitzt; die erforderliche Zeit hängt von der Größe des Artikels ab. Nach gehörigem Erhitzen derselben kann man zum Härten schreiten. Das Härtebad (gewöhnlich Wasser worin Salz aufgelöst ist) befindet sich in einer kreisförmigen Kufe. In derselben, ein wenig über der Oberfläche der Flüssigkeit, ist ein Rad horizontal befestigt, welches mittelst eines Riemens und einer Rolle in Umdrehung gesetzt wird. Um die Peripherie dieses Rads herum ist eine Anzahl Haken oder Stifte angebracht, an welche man die Achsen oder sonstigen Artikel hängt so wie sie aus dem Ofen kommen; diese Stifte befinden sich so hoch über der Flüssigkeit, daß nur der untere Theil des Gegenstandes in sie taucht. Um das Härtewasser auf einer niedrigen Temperatur zu erhalten, ist unter der Kufe ein großer Behälter mit solchem im Boden angebracht, aus welchem man nach Bedarf frische Flüssigkeit in die Kufe pumpt; das warm gewordene Wasser läßt man wieder in den Behälter zurücklaufen, worin die Flüssigkeit kühl genug bleibt. Sobald die gestählten Enden der Artikel gehärtet sind, nimmt man letztere von den Haken und taucht sie in kaltes Wasser um ihre oberen Enden abzukühlen. Fig. 52 und 53 sind perspectivische Ansichten des Ofens und der Kufe mit Härtewasser. Fig. 54 ist ein Grundriß vom Innern des Ofens mit abgenommener Platte. Fig. 55 ist ein senkrechter Durchschnitt auf der Linie xx von Fig. 54. A, A ist der Ofen; B, B sind die Ofenthüren, durch welche die Feuer gespeist und die zu härtenden Artikel zurechtgerichtet werden. C ist der Kamin zum Ableiten der Verbrennungsproducte. D ist das Rohr zum Speisen des Feuers mit Luft. E, E sind die Feuerkammern; F ist die rotirende Platte worauf die zu härtenden Artikel liegen. G ist eine verticale Welle mit einer Rolle H versehen, über die ein endloser Riemen geschlagen ist, um sie und folglich die Platte F mittelst einer Kurbel umdrehen zu können. I, Fig. 53, ist die Kufe mit dem Härtewasser; K ist das horizontal in ihr angebrachte Rad, an seiner Peripherie mit Stiften oder Haken a, a versehen woran man die Achsen oder sonstigen Artikel aufhängt. Dieses Rad kann mittelst eines endlosen Riemens L umgedreht werden, der um eine Rolle M auf der Welle G und auch um eine Rolle auf der Achse des Rades K geschlagen ist. Die größte Schwierigkeit beim Härten schneidender Instrumente besteht bekanntlich darin sie gehörig zu erhitzen. Der erforderliche Hitzgrad hängt lediglich von der Beschaffenheit des Stahls ab und diesen kann man nur durch Erfahrung kennen lernen; außerdem ist aber auch das gleichförmige Erhitzen aller Theile des Stahls von der größten Wichtigkeit; und wenn die Artikel von beträchtlicher Größe sind, läßt sich dasselbe bei dem gewöhnlichem Verfahren mit freiem Feuer niemals erzielen. Dieß ist nicht einmal möglich wenn die Artikel von gleicher Dicke sind, um so weniger wenn sie, wie in der Regel, ungleich in der Dicke sind. Legt man nämlich die zu erhitzenden Artikel über ein freies Feuer, so wird nur eine Seite des Stahls der Wirkung desselben ausgesetzt, die andere aber mehr oder weniger der Einwirkung der Luft, so daß man bei aller Sorgfalt und Geschicklichkeit das ungleiche Erhitzen nicht vermeiden kann. Bei dem beschriebenen Apparat werden alle Theile des Stahls gleichmäßig der Einwirkung des Feuers ausgesetzt und man ist ganz der Gefahr überhoben daß die dünnen Theile stärker erhitzt werden als die dicken; der Stahl kann sich folglich ganz gleichförmig ausdehnen, so daß niemals Härterisse entstehen. Dieser Apparat mit dem Tisch F eignet sich besonders zum Erhitzen von Achsen; für andere Artikel muß man den äußeren Rand des Tisches mit geeigneten Hältern versehen. Um Artikel zu Härten, welche ganz oder größtentheils aus Stahl verfertigt sind, benutzt der Erfinder einen Ofen, worin die Luft auf die erforderliche Temperatur gebracht, aber diese auch durch Einlassen von kalter Luft zu jeder Zeit regulirt werden kann. Um die Temperatur des Ofens zu erfahren, benutzt man ein Thermometer, dessen Kugel in ihn hineinreicht; die zu härtenden Artikel legt man auf einen Wagen oder ein Rad, welches man im Ofen mehr oder weniger sich drehen lassen kann, um die Luft in Bewegung zu setzen. Fig. 56 ist eine perspectivische Ansicht eines solchen Ofens zum Härten gewöhnlicher Achsen, Degenklingen und Messerschmiedwaaren aller Art. Fig. 57 ist ein senkrechter Durchschnitt desselben. N ist der eiserne Ofen mit den zu erhitzenden Artikeln; er befindet sich über einem Heizofen O und wird von diesem aus mittelst der Züge P, P erhitzt; die heißen Gase ziehen durch das Rohr Q ab. R ist ein offenes Rohr welches in den Ofen hineinreicht und durch das man ein Thermometer S steckt, um die Temperatur der Luft im Innern zu erfahren. T ist ein mit einem Gebläse verbundenes Rohr um durch das Rohr U Luft in den Aschenraum des Heizofens zu schaffen. V ist ein Rohr welches ebenfalls mit dem Rohr T verbunden ist, aber in den die Artikel enthaltenden Ofen führt, um in letztern kalte Luft einblasen zu können, wenn seine Temperatur erniedrigt werden soll, wozu jedoch meistens das Oeffnen der Thür hinreicht. Die Röhren U und V sind mit Sperrhähnen versehen, um den hindurchziehenden Luftstrom reguliren zu können. W ist ein horizontales Rad, auf einer Achse X befestigt, welches durch ein Winkelgetrieb Y in Umdrehung versetzt wird; mittelst der Achse und der Kurbel Z wird letzterm die erforderliche Bewegung ertheilt. b und c sind Stangen im Ofen, an seinen Enden befestigt, um die Achse X zu stützen. Man schafft die zu härtenden Achsen durch die Thür in den Ofen und stellt sie auf ihre Köpfe um das Rad W herum, welches mit vorstehenden Stiften versehen seyn kann, um sie an ihrem Platz zu erhalten. Dann verschließt man die Thür und läßt das Rad sich langsam drehen. Während der Operation zieht beständig Luft durch die Röhre R heraus, daher der Thermometer genau die Temperatur der Luft im Innern des Ofens anzeigen muß. Bei dem besten Gußstahl liefert eine Wärme von 510° F. (212° R.) ein vollkommen gutes Resultat und um die Achsen auf diese Temperatur zu bringen, braucht man etwa 45 Minuten Zeit. Für kleinere Artikel ist verhältnißmäßig weniger Zeit erforderlich. Der Erfinder behauptet daß die Artikel keinen Schaden leiden, wenn man sie länger im Ofen läßt als es wirklich nöthig ist, vorausgesetzt daß die Temperatur auf demselben Grad erhalten wurde, was bei der Construction des Ofens leicht zu bewerkstelligen ist. Auch kann man die Temperatur leicht erhöhen oder erniedrigen, wie sie einerseits der Qualität des Stahls und andererseits dem verlangten Härtegrad der Artikel angemessen ist. Die Unsicherheit des vielfach angewandten Verfahrens den Stahl in Metallmischungen zu erhitzen, wobei sich gewisse Anlauffarben einstellen, ist bei dieser Methode gänzlich vermieden.

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Tafel Tab.
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Tab. II