LVII. Versuche uͤber den Widerstand des Bleies gegen das Zerfletschen, und uͤber den Einfluß, welchen eine kaum wahrnehmbare Menge Oxydes auf die Haͤrte desselben aͤußert. Von Hrn. G. Coriolis, Ingenieur. Aus den Annales de Chimie et de Physique. 44. B. S. 103.Wir haben von der Bemessung des Drukes durch Eindruͤke auf Blei widerholt Notizen gegeben. Gegenwaͤrtige Versuche beurkunden, wie nothwendig das militaͤrische Princip auch in der Technik ist, alles Revue passiren zu lassen, alles zu exercieren, und nicht, wie die Schreiber, auf der faulen Haut zu liegen und Termine sine fine zu prolongiren.A. d. Ue. Coriolis, uͤber den Widerstand des Bleies. Der General-Director des Bruͤken- und Straßenbaues veranlaßte die Ingenieurs Mittel aufzusuchen, durch welche die sogenannten Wagbruͤken uͤberfluͤssig gemacht werden koͤnnten, so daß man sich noͤthigen Falles nur darauf beschraͤnken duͤrfte. Ein Rad eines Wagens allein zu waͤgen. Ich machte daher einige Versuche um zu sehen, ob starker Druk sich nicht durch das Zerfletschen eines Stuͤkes Blei in einer eisernen gehoͤrig dazu vorgerichteten Buͤchse bemessen ließe, auf welches Blei ein Rad des Wagens eine kurze Zeit uͤber wirkt. Die Schwierigkeit, Bleistuͤke zu erhalten, welche eine vollkommen gleichfoͤrmige Masse bilden, und noch mehr der zu große Einfluß, den die Dauer des Drukes bei dem Breitdruͤken oder Zerfletschen des Bleies aͤußert, uͤberzeugte mich gar bald, daß diese Art zu wagen nicht ausfuͤhrbar ist. Ich uͤbergehe also hier das Detail des Apparates, den ich vorgerichtet habe, um auf eine bequeme und regelmaͤßige Weise Blei breit zu druͤken, und die Groͤße der Zerfletschung mit vollkommener Genauigkeit zu bestimmen; ich will hier nur einige Resultate anfuͤhren, welche fuͤr Kuͤnstler, die mit Blei arbeiten, von einigem Interesse seyn koͤnnen. Die Stuͤke Blei, welche ich zerfletschen oder breit druͤken ließ, waren Cylinder von 24 Millimeter im Durchmesser und 19 Millimeter Hoͤhe, und wogen jedes 100 bis 101 Gramm. Der Maßstab zur Bemessung der Diken vor dem Zerfletschen war in 680 Theile getheilt, so daß jeder Theil oder Grad auf demselben ein Sechsunddreißigstel eines Millimeter gab; diese Theile wurden durch eine Messungsart bestimmbar gemacht, durch welche die Dike vergroͤßert wurde. Man gab das Blei, welches zerfleischt werden sollte, zwischen zwei eiserne Platten in Form einer Buͤchse, in welcher es sich waͤhrend des Zerfletschens ausdehnen konnte. Der Dekel dieser Buͤchse hatte einen staͤhlernen Knopf, auf welchen das Rad des Wagens sich stuͤzte: man hob dasselbe mittelst einer Winde, und ließ es sehr langsam auf diesen Knopf nieder. Die Hauptumstaͤnde, welche man hier zu betrachten hatte, waren, die Beschaffenheit des Bleies, seine Temperatur, die Dauer des Versuches, und die groͤßere oder geringere Langsamkeit, mit welcher man die Last auf die Buͤchse wirken ließ, endlich auch noch der Zustand der Oberflaͤchen des Eisens, zwischen welchen das Blei zerfletscht wurde. Die Schwierigkeit bei den Versuchen war, diese verschiedenen Umstaͤnde oder Einfluͤsse zu trennen. Dieß war zwar, nach aller Strenge, nicht moͤglich; es gelang jedoch diejenigen zusammenzustellen, die sich zunaͤchst auf die Natur des Bleies beziehen. Um den Einfluß zu beseitigen, den die Dauer des Drukes des Rades auf das Blei hat, fing ich damit an, daß ich dasselbe nur Eine Minute lang auf der Buͤchse ruhen ließ: die Zeit wurde sehr genau von dem Augenblike an gemessen, wo die Winde aufhoͤrte die Achse zu tragen, bis zu dem Augenblike, wo sie wieder anfing auf dieselbe zu wirken und sie zu heben. Um mich endlich zu versichern, daß waͤhrend des Niedersteigens des Rades auf die Buͤchse kein Stoß Statt haben konnte, der zu großen Einfluß auf die Resultate haben wuͤrde, nahm ich ein Stuͤk, das Eine Minute lang unter einer Last von 1500 Kilogramm auf das Rad gedruͤkt wurde. Seine urspruͤngliche Dike von 680 wurde auf 459 vermindert. Ich gab dieses Stuͤk Blei noch ein Mal auf zwei Minuten unter das Rad; es verduͤnnte sich bis auf 418. Ich nahm ein anderes Stuͤk, welches unter derselben Last in Einer Minute bis auf 462 verduͤnnt wurde; ich gab es noch ein Mal in die Buͤchse, um es in derselben zwei Minuten lang der naͤmlichen Last auszusezen, jedoch so, daß es auf acht verschiedene Male, jedes Mal auf Eine Viertelstunde, der Wirkung dieser Last ausgesezt war. Dieses lezte Stuͤk hatte also sieben Mal oͤfter die Wirkung des auf dasselbe niedersteigenden Wagenrades auszuhalten. Nun wurde es aber das durch nur auf die Dike von 399 zuruͤkgefuͤhrt, was nur einen Unterschied von 19 Graden des obigen Maßstabes fuͤr diese 7 Stoͤße gibt, oder ungefaͤhr 3 Grade fuͤr jeden Stoß. Ich habe diese Vergleichung oͤfters an den hoͤchsten Lasten angestellt, die man zu waͤgen haben kann. Nachdem ich aber so wenig merkliche Unterschiede fand, so konnte ich schließen, daß mehr oder minder starke Stoͤße innerhalb der Graͤnzen von Vorsichtsmaßregeln, die sich leicht treffen lassen, keine Unterschiede gewahren, welche sich mit denjenigen vergleichen ließen, die, wie man sehen wird, von der Beschaffenheit des Bleies und von der Art abhaͤngen, wie es geschmolzen wird, um in den Model gegossen zu werden. Da ich nun den Einfluß der Dauer des Drukes und des Stoßes waͤhrend des Niedersteigens des Rades beseitigt hatte, blieb nur der Einfluß der Beschaffenheit des Bleies, seiner Temperatur und der Oberflaͤchen der Buͤchse zu betrachten uͤbrig. Ich werde zeigen daß er, in Hinsicht auf die beiden lezteren, vor den anderen immer verschwand. In den Versuchen, welche nun folgen, habe ich das Metall bald in einer Temperatur von 20 bis 30°, bald eiskalt (ich hatte es naͤmlich auf Eis gelegt) angewendet; ich habe keinen Unterschied gefunden, der nicht durch die Beschaffenheit des Metalles verdraͤngt gewesen waͤre. Man wird leicht begreifen, daß die Temperatur wenig Einfluß haben muß, wenn man bedenkt, daß das Zerfletschen allein solche Hize am Bleie erzeugt, daß man es kaum mit der Hand zu beruͤhren vermag, wenn es so eben zusammengedruͤkt wurde. Diese neu entwikelte Hize mußte nothwendig die Wirkung der urspruͤnglichen Temperatur vermindern. Wenn man die Buͤchse anwendet, nachdem man mit der Feile uͤber die Punkte fuhr, die das Blei beruͤhrten, oder nachdem man sie etwas rostig werden ließ, fand ich immer, daß die staͤrkere oder schwaͤchere Politur keinen Einfluß hatte, der nicht durch die Beschaffenheit des Bleies gedekt worden waͤre. Ich habe mich daher nur im leztere gehalten. Folgende Resultate ergaben sich aus den Versuchen, welche ich mit verschiedenen Arten von Blei zuerst unter einer und derselben Last, dann unter verschiedenen Lasten erhielt. Nachdem der Wagen horizontal gestellt und auf beiden Raͤdern gleich geladen wurde, war der Druk eines jeden Rades genau die Haͤlfte des Gewichtes des ganzen auf der Wagbruͤke abgewogenen Wagens. Die Dauer des Drukes war Eine Minute bei allen folgenden Versuchet. Blei in Bloͤken, wie es im Handel vorkommt, ohne alle Vorsicht gegen Oxydation gegossen. Last: 1500 Kilogramm auf das Rad. Die urspruͤngliche Dike des Cylinders war 680; nach dem Zerfletschen war sie 493, 492, 487, 491, 466, 546, 491, 494, 535, 465, 525, 475: im Durchschnitte 503. Da dieses Blei zu große Abweichungen in den Diken darbot, mußte man dasselbe als Pruͤfungsmittel aufgeben. Ich nahm reines Blei, und erhielt folgende Resultate. Armes Blei aus der Muͤnze, ohne alle Vorsicht gegen Oxydation gegossen. Last: 1500 Kilogramm. 464, 471, 462, 459, 462, 463: im Durchschnitte 463. Last: 1824 Kilogramm. 335, 335, 337: im Durchschnitte 336. Last: 1950 Kilogramm. 341, 336, 337, 339, 331: im Durchschnitte 337. Last: 3175 Kilogramm. 294, 303, 303, 293, 292, 293, 293, 295: im Durchschnitte 296. Aus diesen Versuchen erhellt, daß, da das Mittel bei einer Ueberladung von 1675 zwischen 463 und 296 spielt, ungefaͤhr 10° (Zerfletschungs-Einheiten) auf 100 Kilogr. zwischen Lasten von 1500 und 3000 Kilogr. kommen. Da nun die Abweichungen bei derselben Last hier innerhalb der Graͤnze von 12 Einheiten spielen, so konnte man die Last zwischen 1500 und 3000 beinahe auf 120 Kilogr. bemessen, wenn man sich des Bleies bedienen wollte, das ich bei diesen Versuchen anwendete. Als ich dasselbe Blei umgoß, fand ich sehr merkliche Unterschiede in Folge der zweiten Schmelzung. Hier folgen die Resultate, immer fuͤr die Dauer Einer Minute. Dasselbe arme Blei, jedoch mehr mit Oxyd gemengt, als bei den ersten Versuchen, weil es zum zweiten Male geschmolzen wurde. Last: 1500 Kilogramm. Die urspruͤngliche Dike von 680 trat zuruͤk auf 487, 495, 492, 487, 483, 491, 495: im Durchschnitte 490. Dasselbe Blei, wie oben, unter verschiedenen Lasten. Last von 1564 Kilog. Dike nach dem Zerfletschen 485      – 1596   –   –   –   –        – 477      – 1688   –   –   –   –        – 471. Man sieht hier, daß, bei einer Last von 1500, das Blei, welches vor diesem zweiten Umgießen auf 463 sich verduͤnnte, nur mehr auf 490 zuruͤk ging. Um durch besondere Beobachtungen die Unterschiede in der Haͤrte, welche durch das Umgießen entstehen, noch deutlicher zu beweisen, versuchte ich die Bildung des Oxydes zu verhindern, indem ich haͤufig Talg und Harz auf das Blei auftrug; es scheint aber daß, da diese Koͤrper schnell brennen, sie weder die Bildung eines neuen Oxydes verhuͤten, noch das vorhandene reduciren koͤnnen. Ich fand noch immer sehr große Schwierigkeiten, in dem Maße als ich dasselbe Blei umgoß. Hier sind die Resultate: Reducirtes Blei aus kohlensaurem Blei, und zum ersten Male gegossen unter haͤufigem Gebrauche desoxydirender Mittel. Last: 1950 Kilogramm. Das Blei, welches vor dem Druke, wie immer, 680 hatte, trat zuruͤk auf 336, 341, 325, 337, 339, 322: im Durchschnitte 333. Dasselbe Blei, noch ein Mal gegossen, und etwas mehr Oxyd enthaltend, als bei dem vorigen Versuche, trat unter derselben Last zuruͤk auf 347, 349, 347, 352, 355, 363, 355, 344, 342, 341, 359: im Durchschnitte 351. Dasselbe Blei, zum dritten Male gegossen, und etwas mehr Oxyd enthaltend, trat unter derselben Last zuruͤk auf 402, 369, 402, 365, 395, 408, 405, 419, 408, 404, 408: im Durchschnitte 398. Man sieht also daß, ungeachtet der desoxydirenden Mittel, welche ich angewendet habe, die Haͤrte noch bei jeder neuen Schmelzung desselben Bleies zunahm. Um nun zu sehen, ob diese Zunahme der Haͤrte wirklich von der Gegenwart des Oxydes herruͤhrte, wiederholte ich diese Versuche mit Blei, ohne der Luft den mindesten Beitritt zu demselben zu gestatten. Ich hatte in dieser Hinsicht kupferne Haͤhne am Boden des Tiegels angebracht und das Blei im Tiegel oben mit einer diken Schichte Kohlenstaub bedekt. Ich hatte zugleich die Sorgfalt, das Metall mit Holz umzuruͤhren, um das Oxyd an die Oberflaͤche aufsteigen zu lassen, und dasselbe auch noch zu gleicher Zeit etwas zu desoxydiren. Das Gießen geschah sehr leicht mittelst des Hahnes, ohne daß man die Oberflaͤche des Metalles ausfließen ließ. Ich wollte zugleich sehen, ob die Temperatur des Metalles im Augenblike der Schmelzung auf die Haͤrte Einfluß hat. Zu diesem Ende goß ich bei jedem Gusse die eine Haͤlfte der Stuͤke bei Kirschrothhize, die andere Haͤlfte bei einer so niedrigen Temperatur als moͤglich. Die Resultate waren folgende: Erster Guß aus kohlensaurem reducirten Blei unter sorgfaͤltiger Bedekung. Die Dauer war immer Eine Minute. Last: 1760 Kilogramm. 290, 303, 306, 312, 312, 302, 297, 314, 290, 297, 295, 295: im Durchschnitte 303. Dasselbe Blei noch ein Mal umgegossen und derselben Last ausgesezt: 307, 307, 313, 316, 318, 315, 316, 321, 315, 305, 315, 315, 315, 295, 301: im Durchschnitte 311. Dasselbe Blei zum dritten Male umgeschmolzen, unter derselben Last: 315, 295, 298, 305, 297, 305, 305, 295: im Durchschnitte 301. Die erste Haͤlfte aller dieser Proben bezieht sich auf Blei, das roth gegossen wurde: man sieht hieraus schon, daß diese hoͤhere Temperatur beim Schmelzen keinen merklichen Einfluß hatte. Von einem Gusse zum anderen hatte keine Vermehrung der Harte Statt, wie dieß geschah, wann das Blei nicht immer gegen Beruͤhrung der Luft geschuͤzt ist. Man darf also die Zunahme der Haͤrte, die man bei wiederholtem Umgießen in jedem Gusse in hoͤherem Grade bemerkt, wo das Blei nicht bedekt war, nur der geringen Menge Oxydes zuschreiben, die sich durch den Zutritt der Luft bildet. Man kann bemerken, daß schon beim ersten Gusse die Haͤrte geringer ist, als wenn man von der oberen Oberflaͤche weg goß, ohne eine Kohlenschichte auf dem Metalle unterhalten zu koͤnnen. Die mittlere Dike fuͤr Blei, welches bedekt gegossen wurde, ist 303 bei einer Last von 1760 Kilogramm, waͤhrend sie fuͤr dasselbe reine Blei, das aber waͤhrend des Schmelzens nicht bestaͤndig bedekt war, und nicht vom Boden des Tiegels aus gegossen wurde, 333 fuͤr eine Last von 1950 war. Diese leztere Last hatte, mit einem aͤhnlichen Bleie, wie das vorige, eine Dike von nur 283 geben sollen. Das bedekt gegossene Blei war also weit dehnbarer. Um endlich zu sehen, ob Eine Minute eine hinlaͤngliche Dauer war, um nicht zu uͤbergroßen Fehlern in Schaͤzung der Last in Folge eines kleinen Fehlers in der Schaͤzung der Zeit Veranlassung zu geben, untersuchte ich mit groͤßerer Sorgfalt als bisher den Einfluß der Dauer des Drukes. Da ich das bedekt umgegossene Blei nicht mehr bei der Hand hatte, war ich gezwungen mich des Bleies zu bedienen, das von der oberen Oberflaͤche zum zweiten Male umgegossen wurde. Hier sind die Resultate. Reines Blei zum zweiten Male gegossen, ohne bedekt gewesen zu seyn und mit etwas Oxyd gemengt. Last: 1500 Kilogramm. Dauer des Drukes   5 Secunden 506     – –     – 10       – 503     – –     – 15       – 502 Dauer des Drukes 20 Secunden 498     – –     – 25       – 501     – –     – 30       – 501     – –     – 35       – 499     – –     – 40       – 497     – –     – 45       – 491     – –     – 50       – 487     – –     – 55       – 483     – –     – 60       – 485     – –     – 65       – 483     – –     – 75       – 483 Man sieht daß, wenn es ein Mal auf Eine Minute hin geht, der Einfluß der Zeit nur mehr wenig merklich ist, und den Einfluß, welchen die Beschaffenheit des Bleies aͤußert, der ihm entgegen wirkt, kaum uͤbertrifft. Hier noch andere aͤhnliche Versuche fuͤr eine staͤrkere Last. Reines Blei, ein Mal ohne Bedekung gegossen und mit etwas Oxyd gemengt. Last: 1950 Kilogramm. Dauer des Drukes:   30 Secunden 365     – –     –   45       – 331     – –     –   60       – 322     – –     –   75       – 321     – –     –   90       – 319     – –     – 120       – 313 Man ersieht aus diesen Versuchen, wie aus den vorigen, daß, nach Verlauf Einer Minute, 10 Secunden auf die Dike nicht um zwei Grade des Maßstabes staͤrker wirken. Die Erscheinungen des Drukes bei einer Dauer uͤber zwei Minuten interessirten mich nicht mehr in Hinsicht auf das Waͤgen der Lastwagen; es war aber doch interessant eine Idee davon zu bekommen. Ich machte hieruͤber mit Blei, welches ich damals bei Handen hatte, folgende Versuche. Reines Blei, zum zweiten Male unbedekt gegossen. Last: 1950 Kilogramm. Dauer des Drukes: 60 Secunden 355.     – –     –   6 Minuten 299. Reines Blei, zum ersten Male bedekt gegossen. Last: 1760 Kilogramm. Dauer des Drukes:   1 Minute 317     – –     –   1 Stunde 245     – –     – 24 Stunden 223. Man sieht also, daß das Blei, selbst nach Einer Stunde noch, weit vom Stillstandspunkte entfernt ist; es faͤhrt fort sich noch lange Zeit darnach zu zerfleischen. Ich habe diese Versuche in Hinsicht auf die Moͤglichkeit, das Zerfleischen des Bleies als Mittel zum Waͤgen zu benuͤzen, nicht weiter fortgesezt. So unvollstaͤndig diese Versuche auch sind, so gewahren sie dessen ungeachtet den Vortheil, daß sie beweisen, daß, wenn man Blei schmilzt, die unbedeutende und kaum bestimmbare Menge Oxydes, welche sich auf der Oberflaͤche waͤhrend der kurzen Zeit, die zum Schmelzen desselben hinreicht, bildet, die Haͤrte der Masse merklich veraͤndert, und daß, um Blei zu erhalten, dessen Dehnbarkeit nicht gelitten hat, man dasselbe bedekt schmelzen, und aus dem Boden des Tiegels immer unter Schuͤzung gegen aͤußere Luft gießen muͤsse.