Ueber elektrisches Schweissen. (Schluss des Berichtes S. 97 d. Bd.) Mit Abbildungen. Ueber elektrisches Schweissen. Den elektrischen Lichtbogen benutzt H, Howard in Coombs Wood, Halesowen bei Birmingham (* D. R. P. Nr. 63806 vom 20. October 1891). Das Werkstück bildet hierbei den einen und ein Kohlenstift den anderen Pol. Man schaltet in die Leitung in der Nähe des Werkstückes einen Block aus Kohle oder einem anderen verhältnissmässig schlecht leitenden Material ein, welcher sich in Folge seines höheren Widerstandes beim Durchgang des Stromes erhitzt und durch Strahlung das Werkstück erwärmt. Der positive Pol der Batterie oder anderen Stromquelle ist mit diesem Kohlenblock verbunden, der auf Asbest oder einem ähnlichen isolirenden Material ruht oder theilweise von demselben umgeben ist. Der Strom geht von diesem Block aus zum Werkstück oder zu der Stütze, auf welcher das Werkstück aufruht, während der negative Pol mit einem Kohlenstift verbunden ist, der sich auf der anderen Seite des Werkstückes befindet, wobei ein Lichtbogen zwischen dem Stift und dem Werkstück hervorgebracht wird, so dass das Werkstück auf der einen Seite durch den Lichtbogen und auf der anderen durch Strahlung vom erhitzten Block aus erhitzt wird. Textabbildung Bd. 290, S. 127Fig. 14.Howard's Schweissmaschine.A (Fig. 14 und 15) ist der vom positiven Pol der Batterie oder anderen Elektricitätsquelle ausgehende Leiter, dessen Ende mit der metallenen Klemme A1 verbunden ist, welche auf dem isolirenden Block A2 aufliegt. Das andere Ende dieser Klemme ist mit Backen versehen, in welchen eine Kohlenstange B gehalten wird. Die Backen werden gegen den Kohlenstab durch die Schraube A3 gedrückt. Das andere Ende des Kohlenstabes B wird in einer ähnlichen Klemme C1 am Ende der Metallstange C gehalten. D1 ist ein Leiter, der die Stange G mit dem Werkstück D oder der Stütze E verbindet, auf welcher das Werkstück aufruht, F ist ein Mantel aus Asbest oder anderem feuerbeständigen isolirenden Material, das den Kohlenstab B theilweise umgibt. Der Kohlenstab B sollte so nahe als möglich am Werkstück liegen, es ist aber Sorge zu tragen, dass durch Berührung des Stabes B mit dem Werkstück kein Kurzschluss entsteht. Die Länge und der Querschnitt des Stabes B müssen entsprechend dem zu verwendenden Strom bestimmt werden. Ist der Stab zu gross, so wird er nicht hinreichend erwärmt, ist er aber zu klein, so wird er zu stark erhitzt und zerstört. Für einen Stab von 15 mm Durchmesser und 200 mm Länge ist ein Strom von 70 Volt und 300 Ampère geeignet. Der negative Pol der Batterie oder anderen Stromquelle ist durch den Leiter G mit dem Kohlenstab H verbunden. Dasselbe Verfahren wird vom gleichen Erfinder (* D. R. P. Nr. 63775 vom 9. Juli 1891) in folgender Form angewendet. Der Erfinder hat gefunden, dass man bei diesem Verfahren, wenn der Kohlenstift von Hand aus regiert wird, das Werkstück unregelmässig erwärmt; indem es für den Arbeiter unmöglich ist, die Spitze im stets gleichen Abstand vom Werkstück zu erhalten, um vollkommen sicher zu sein, dass der Bogen an jeder gewünschten Stelle der Oberfläche gebildet worden ist. Bisher wurde auch beim mechanischen Betrieb der Bogen in einer geraden Linie nach vor- und rückwärts bewegt, und es konnte daher eine schmale Nuth in das Metall eingeschnitten werden, ohne dass die Wärme hinreichend verbreitet worden wäre, um eine gute Schweissnaht zu erzeugen. Nach vorliegender Erfindung wird der Stift, welcher am besten aus Kohle besteht, auf mechanischem Weg sowohl in der Längsrichtung als auch in der Querrichtung des Werkstückes bewegt, indem man ihn am Ende eines Armes sich drehen lässt, dessen Länge je nach der gewünschten Breite des zu erhitzenden Streifens grösser oder kleiner ist, und auch den Arm, auf welchem er angebracht ist, nach ein- und auswärts bewegt. Hierdurch kann die Bahn des Lichtbogens jeder beliebigen Figur mit sich gleich bleibender oder sich ändernder Geschwindigkeit folgen, und es kann jeder Theil des Werkstückes gleichmässig bis zur gewünschten Temperatur erwärmt werden. Man ertheilt der Kohle die erforderliche Bewegung durch einen auf demselben Gestell angebrachten Elektromotor, und dem Gestell ertheilt man Bewegung durch denselben Motor oder durch andere geeignete mechanische Vorrichtungen. In manchen Fällen bringt man am Gestell einen Hammer, eine hydraulische Presse oder ein anderes Werkzeug an und bethätigt dieses durch denselben oder besser durch einen anderen Elektromotor. Diese Vorrichtungen können entweder gleichzeitig mit dem Bogen wirken oder können abwechselnd in Thätigkeit gesetzt werden, wozu geeignete Umschalter angebracht werden. Textabbildung Bd. 290, S. 127 Fig. 15.Howard's Schweissmaschine. Es zeigt sich, dass die Richtung oder Neigung des Lichtbogens von der Lage der Verbindungsstelle des Leiters mit dem Werkstück oder Amboss abhängt, und dies veranlasst viele Unannehmlichkeiten, ein Flackern des Lichtbogens und manchmal ein Verlöschen desselben, wenn die Kohle bewegt wird. Es wird deshalb eine bewegliche Verbindung in der Weise benutzt, dass die Verbindungsstelle des Leiters mit dem Werkstück oder Amboss stets so nahe wie möglich dem Ende der Kohle gegenüberliegt. Wenn ein beweglicher Hammer, eine Presse oder ein anderes Werkzeug unmittelbar einem sich bewegenden folgt, so benutzt man auch einen beweglichen Amboss aus starrem Material, beispielsweise Stahl, unter dem Werkzeug und eine bewegliche Platte aus die Wärme schlecht leitendem Material, beispielsweise feuerfestem Thon, unter dem Lichtbogen. Die Vorrichtung ist besonders zum Schweissen von Röhren geeignet. A (Fig. 16 und 17) ist das Hauptgestell der Maschine; es ist mit Rädern versehen, welche auf Schienen B laufen. Dieses Gestell wird durch ein Handrad C und Kegelräder CC1 hin und her bewegt. Auf diesem Gestell ist ein Wagen D angeordnet, der mit zwischen Führungen E1 am Gestell A laufenden Rädern E versehen ist; der Wagen D trägt die Kohle h und erhält in der nachstehend beschriebenen Weise eine hin und her gehende Bewegung. Textabbildung Bd. 290, S. 128Howard's Schweissmaschine.F ist ein pneumatischer oder anderer Hammer, der durch den Riemen F1 von einem Elektromotor G aus getrieben wird. Der Hammer F und der Motor G befinden sich beide im Gestell A, sie sind von der gewöhnlichen bekannten Construction, und da deren Einzelheiten keinen Theil dieser Erfindung bilden, so sind sie in den Zeichnungen nicht dargestellt. H ist ein Dorn zur Unterstützung des Werkstückes; er wird von einem Ständer H1 getragen, der an der Bodenplatte befestigt ist. Die obere Fläche dieses Dornes ist geschlitzt, um den Amboss J und einen Block von feuerfestem Material L aufzunehmen, die mit einander und mit der Stange M verbunden sind, welche am Ende des Dornes austritt und mit dem unteren Gestell A verbunden ist. Man ersieht so, dass, wenn das untere Gestell bewegt wird, um zu bewirken, dass die Kohle h und der Hammer F nach einander auf verschiedene Theile der Rohrnaht einwirken, der Amboss J und der Block L sich mit ihm bewegen und stets unter dem Hammer bezieh. der Kohle bleiben. NN sind Stangen zum Festhalten des Werkstückes auf dem Dorn H; wie gezeichnet, sind sie bei H2 drehbar und werden durch die mit rechts- und linksgängigem Gewinde versehenen Stangen O nach abwärts gezogen, sie könnten aber auch in zweckmässiger Weise durch hydraulische Pressen bethätigt werden, a ist ein Elektromotor von irgend einer gewöhnlichen Einrichtung auf dem Wagen D; er bethätigt eine Riemenscheibe b,welche mittels des Riemens eine zweite Riemenscheibe c treibt, an deren Welle das Getriebe d befestigt ist, welches in ein Rad e eingreift. Ein Ende der Achse f dieses Rades trägt ein Kegelrad f1, welches in das Kegelrad g1 auf der Achse g eingreift. An einem Ende dieser Achse ist der Halter für die Kohle h excentrisch befestigt. Am anderen Ende der Achse f ist das Getriebe f2 befestigt, welches in das Rad j eingreift, an dessen Achse das Getriebe k befestigt ist, welches in das Rad l eingreift. An der Achse dieses Rades ist eine Scheibe m befestigt. Diese Scheibe ist geschlitzt und trägt einen Zapfen, der im Schlitz in irgend einem Abstand von der Mitte der Scheibe festgemacht werden kann. Der Zapfen kann sich frei längs eines Schlitzes in einem Arm o bewegen, der am oberen Wagen D drehbar ist. Am geschlitzten Arm o ist ein Ende eines Armes p drehbar, dessen anderes Ende an einem Ständer q drehbar ist, welcher am Hauptgestell A befestigt ist. Die Folge dieser Einrichtung ist die, dass, wenn die Scheibe m sich dreht, der Wagen D sich am unteren Gestell A hin und her bewegt. Die Bewegung in der einen Richtung ist dabei rascher als jene in der anderen, während sich gleichzeitig die Kohle in einem Kreis um die Achse g dreht. Da nun das Werkstück festliegt, so ersieht man, dass, so lange das untere Gestell feststeht, die Kohle sich oberhalb desselben im Kreis dreht und einen Fleck erhitzt, dessen Länge gleich ist dem doppelten Abstande des Stiftes von der Mitte der Scheibe m und dessen Breite gleich ist dem doppelten Abstande des Stiftes h von seiner Achse g. Diese Achse kann durch das Getriebe g1 frei nach auf- und abwärts gleiten, ist aber durch Nuth und Feder verhindert, sich darin zu drehen. Das obere Ende der Welle wird von einem mit Gegengewicht versehenen Hebel r getragen, der bei r1 drehbar ist und eine Schraube r2 trägt, durch welche die Höhe der Kohle eingestellt werden kann, und in einen Griff r3 endig l, durch welchen der Arbeiter den Hebel und die Kohle gegen die Wirkung des Gegengewichtes niederdrücken und so den Bogen herstellen kann, indem man die Kohle dem Werkstück nähert, s ist ein am oberen Wagen befestigter Arm; er trägt an seinem Ende ein Rohr s1, welches eine belastete Stange s2aufnimmt, die schiefe Ebenen besitzt, welche auf entsprechenden schiefen Ebenen am oberen Theil des Rohres s1 aufruhen, so dass die Stange im Rohr gedreht werden kann, aber stets das Bestreben hat, ihre ursprüngliche Lage wieder einzunehmen. Das untere Ende der Stange s2 trägt einen drehbar an ihr angebrachten, mit Gegengewicht versehenen Hebel s3, an dessen Ende eine Bürste s4 angebracht ist, welche sich an die Unterseite des Dornes H anlegt. Die Schliessung für den Bogen ist folgende: Der vom positiven Pol ausgehende Draht ist an der Klemme t am Arm s befestigt, und der Strom geht durch das Rohr s1, die Stange s2, den Hebel s3 und die Bürste s4 zum Dorn. Man bemerkt, dass, nachdem die Bürste s4 am oberen Wagen D befestigt ist, die Verbindung mit dem Dorn H und durch diesen mit dem Werkstück stets nahezu in der Verlängerung der Kohle liegt. Der vom negativen Pol ausgehende Draht ist an der Klemme t1 befestigt, und der Strom geht von da aus durch einen Draht zum Schaltbrett M und durch das Maschinengestell zur Achse f, Achse g und Kohle h. Die Leitungsdrähte für den Strom zum Betrieb des Hammers sind an Klemmen am Umschalterbrett u1 befestigt, und der Strom geht von da aus durch Drähte zum Motor. Die Drähte für den Strom, der zur Bewegung der Kohle und des oberen Wagens D dient, sind an Klemmen am Umschalterbrett u1 befestigt, und der Strom geht von da aus durch Drähte zum Motor a. Bei der in den Zeichnungen dargestellten Anordnung werden drei Leitungen benutzt, man sieht aber, dass durch eine geeignete Anordnung von Umschaltern mehr als durch ein oder zwei Leitungen geleistet werden könnte; das sind aber für gewöhnlich keine zweckmässigen Anordnungen, weil die verschiedenen Operationen nicht alle dieselbe Kraft erfordern. Textabbildung Bd. 290, S. 129Fig. 18.Howard's Schweissmaschine. In einzelnen Fällen wird man, um das Verbrennen des Werkstückes zu verhindern, nicht direct auf dasselbe den Lichtbogen einwirken lassen, sondern einen Schirm n (Fig. 18) aus Kohle oder anderem leitenden feuerfesten Material einschieben. Die Vorrichtung ist auch bei anderen Anordnungen zum Erhitzen und Schweissen durch den elektrischen Lichtbogen anwendbar; wenn es sich z.B. darum handelt, Metalle ausser Berührung mit Luft zu erhitzen oder zu schmelzen, so schliesst man sie in einen Kasten aus dünnen Kohlenplatten ein und verbindet den einen Pol mit dem Kasten und den anderen mit dem Kohlenstift, welcher in der vorstehend beschriebenen Weise unter dem Boden des Kastens bewegt wird. Die elektrische Wärm- und Heiz Vorrichtung von C. Zippernowski in Budapest (* D. R. P. Nr. 60805 vom 24. August 1890) bezieht sich auf eine Verbesserung des Patentes Nr. 54885. Der Gegenstand des Patentes Nr. 54885 ist gekennzeichnet durch die Verbindung von zwei elektrischen Leitungen von geeigneter Form, die an einer Stelle mit einander in unvollkommenem Contact stehen. An dieser Stelle entsteht bei Stromschluss ein kleiner Lichtbogen, und der Widerstand, den diese Contactstelle dem durchgehenden elektrischen Strom bietet, ruft eine entsprechende Erwärmung der dieser Stelle zunächst liegenden Leitertheile hervor, so dass ein mit diesen in Berührung gebrachtes Loth bei genügender Stromstärke an der Contactstelle in Fluss geräth. In der Patentschrift ist auch angegeben, dass statt einer Contactstelle deren mehrere verwendet werden können. In solchen Fällen, wo es darauf ankommt, die Stellen des Leiters, welche erwärmt werden sollen, zu vermehren, ist es von Vortheil, Platten von geeigneter Form und Grösse in Anwendung zu bringen, welche dann, wenn sie aus entsprechendem leitenden Material sind, auf ihrer ganzen Fläche eine annähernd gleiche Temperatur in unvollkommenem Contact beim Stromschluss erhalten. Namentlich zum Schmelzen leichtflüssiger Lothe ist die Anwendung geeigneter Platten von besonderem Vortheil. Weiter kann durch entsprechende Aenderung des unvollkommenen Contactes, bewirkt durch die Näherung oder Entfernung der einen Leiterspitze von der flachen Stelle des anderen Contactes, die Erwärmung des die Wärme abgebenden Leitertheiles beliebig variirt und dadurch die Wärmeerzeugung bezieh. Wärmeabgabe des Apparates beliebig verändert werden. Deshalb können Apparate, welche mit den durch das D. R. P. Nr. 54885 gekennzeichneten Einrichtungen ausgestattet sind, auch zu beliebiger Wärmeerzeugung und Wärmeabgabe verwendet werden. Wenn z.B. der eine Leiter aus einer Kupferplatte besteht, die in den Boden eines hohlen Bügeleisens eingeschoben ist, und auf welche der mit einer Contactspitze versehene andere Leitertheil aus Gusseisen drückt, so kann die Kupferplatte zum Erwärmen der Plättplatte des Bügeleisens dienen. Textabbildung Bd. 290, S. 129Zippernowski's elektrisches Bügeleisen. Eine solche Vorrichtung ist weiter unten in ihrer constructiven Einrichtung erklärt; oder aber es wird beispielsweise der als Platte ausgebildete Leitertheil direct als Herdfläche zum Heizen von Kochgefässen, zum Backen, zum Erhitzen von Wasser oder für andere Zwecke benutzt. Ferner kann auch eine solche Platte mit Drahtgewebe oder Rippenkörpern in Verbindung gebracht und zum Erwärmen von Räumen verwendet werden. Ein im Inneren des den Strom leitenden Gehäuses a (Fig. 19 und 20) des Bügeleisens isolirt angeordneter, durch eine Feder b angedrückter und durch eine Stellschraube d abhebbarer Contacttheil c stellt durch eine Schneide oder Kante e unvollkommenen Contact her mit einer auf der zu heizenden Plättplatte f des Bügeleisens liegenden Kupferplatte g. Diese Anordnung, welche bei diesem Bügeleisen als Specialfall dargestellt ist, findet in entsprechender Abänderung bei den nach demselben Princip gebauten Wärmekörpern Anwendung. Bei den angeführten Vorrichtungen, bei welchen eine Erwärmung mittels unvollkommenen Contactes erzielt wird, wie denjenigen der Patentschrift Nr. 54885 und des gegenwärtigen Patentes, ist es von Vortheil, Ströme von geringer Spannung, etwa 2 bis 3 Volt, dagegen von hoher Stromintensität zu verwenden. Um deshalb vorliegenden Wärmeabgabeapparat auch an vorhandene Lichtleitungen anschliessen zu können, ohne Umstände in der Erzeugung des für vorliegende Zwecke geeignet dimensionirten Stromes zu haben, können diese Vorrichtungen entweder jede für sich selbst oder für mehrere gemeinsam mit einem Transformator verbunden werden, der einen Strom von etwa 100 Volt elektrischer Energie in einen solchen von geringerer Spannung, dagegen von hoher Intensität umwandelt. Der Transformator erhält dann viele dünne primäre und wenige, aber starke secundäre Bewickelungen. Das Patent von J. J. Ritter in Basel (* D. R. P. Nr. 60818 vom 4. April 1891) schützt einen Apparat, dessen Solenoid einen beweglichen konischen Eisenkern besitzt. Letzterer ist mit einem Messingrohr verbunden, welches vorn in mehrere Federn ausläuft und zugleich auch zwei Porzellanklemmbacken trägt, gegen welche ein durch das Rohr geführter Kohlenstab durch Federdruck mit seiner Spitze angedrückt wird. An der Spule des oben genannten Solenoids ist isolirt ein Eisencylinder festgeschraubt, welcher an seinem vorderen Ende einen V-förmigen Bügel trägt. In diesen Bügel ist das eine Ende des Kolbens bezieh. Heizkörpers eingelegt, welches mit einem Einschnitte versehen ist, in welchen ein Metallstift eingelegt ist, und das Ganze kann durch Schrauben festgeklemmt werden. Das eine Drahtende des Solenoids ist mit dem einen Pol einer Elektricitätsquelle verbunden, während das andere Ende mit dem Metallstift verbunden ist, von welchem ein continuirlicher Funke auf die Kohle, welche ihrerseits mit dem anderen Pol der Elektricitätsquelle verbunden ist, überspringen kann. Textabbildung Bd. 290, S. 130Fig. 21.Ritter's Schweissvorrichtung. Die metallene Spule A (Fig. 21) ist mit einer Drahtumwickelung B versehen, welche mit einer hölzernen Hülse C, die dem Apparat als Handgriff dient, umgeben ist. Am vorderen Ende der Spule A ist mittels dreier Ohren x eine Metallscheibe D befestigt, und an letztere ist ein Isolirstück E aus Schiefer, Porzellan u.s.w. aufgeschraubt. Am Isolirstück E ist ferner eine Metallscheibe F1, an welcher der durchlöcherte Mantel F befestigt ist, aufgeschraubt. Im vorderen, nicht durchlöcherten Theil dieses letzten ist mittels Schrauben g2 ein V-förmiges und mit äusseren Erhöhungen versehenes Lager g angebracht, in dessen beiden angebogenen Rändern g der kupferne Kolbenkörper H eingeschoben ist. An seinem im Lager G befindlichen Ende ist dieser Kolbenkörper mit einem Einschnitt versehen zur Aufnahme eines Metallstiftes I, welchen eine Schraube j in den Einschnitt einklemmt. Durch die Schraube j wird somit der Stift J, sowie der Kolbenkörper H im Lager G festgehalten, und es können nach dem Lockern derselben diese beiden Stücke verstellt oder entfernt werden. Die elektrische Verbindung des Stiftes I mit dem vorderen Ende y der Drahtumwickelung B ist durch die Schraubenklemme y1, die Metallscheibe F1, den eisernen Mantel F, die Schrauben jg2 und das Lager G hergestellt. Der innerhalb der Spule A angeordnete Eisenkern K ist nach hinten zu konisch verjüngt und der Länge nach von einer concentrischen Röhre L, welche zur Aufnahme des Kohlenstiftes M bestimmt ist, durchzogen und damit verbunden. Diese Röhre L ist an ihrem hinteren Ende mit einem äusseren Gewinde versehen, in welches eine Verschlusskapsel l eingeschraubt ist. Zwei am Kern K befestigte Stifte e, welche zu beiden Seiten einer inneren Rippe e1 die Spule A halten, verhindern das Drehen des Kernes K, sowie der Röhre L beim An- oder Wegschrauben der Verschlusskapsel l. Vorn läuft die Röhre L in mehrere Streifen aus, welche an ihren äusseren Enden federartig gegen den Umfang des Kohlenstiftes M wirken und einen guten Contact herstellen. Eine Springfeder m drückt den Kohlenstift beständig vorwärts, so dass seine konische Spitze stets zwischen den als Kolbenhalter dienenden porzellanenen Klemmbacken m1 herausragt. Die Klemmbacken m1, die aus einem jeglichen feuerfesten Material hergestellt werden können, sind durch einen Metallbeschlag m2 und eine Schieferscheibe m3 an der Röhre L befestigt. Eine Springfeder n, welche einerseits mittels eines Ringes n0 an der Röhre L und andererseits an einem Ansatz n1 der Spule A befestigt ist, drückt beständig den Kern K nach vorn aus der entsprechenden Bohrung der Spule A heraus und somit die Spitze des Kohlenstiftes M gegen die Spitze des Metallstiftes I. An der Scheibe D sind drei bewegliche Rollen d angebracht, welche die Bewegung des Kernes erleichtern und demselben zugleich als Führung dienen; drei gleiche Rollen d1 sind zum gleichen Zweck am hinteren Theile des Spulengehäuses A angebracht. Ferner ist der eine Draht des von einer Elektricitätsquelle herkommenden, durch eine Oeffnung am hinteren Ende des Handgriffes C eintretenden Hebels N durch diese Rollen dd1 mit der Röhre L und folglich mit dem Kohlenstift in Verbindung, indem das Ende vorgenannten Drahtes durch die Schraube z mit dem Ansatz n1 der Spule A verbunden ist, während der andere Draht des Kabels N bei z1 mit dem hinteren Ende der Drahtumwickelung der Spule verbunden ist. Der Kabeldraht, welcher mit dem Kohlenstift M in Verbindung steht, ist mit dem positiven Pol der Elektricitätsquelle in Verbindung, während der andere Draht, d.h. jener, welcher dem Metallstift I entspricht, mit dem negativen Pol derselben Elektricitätsquelle in Verbindung steht. Der Handgriff C kann hinten durch eine abschraubbare Kapsel a geschlossen werden. Um den bereits beschriebenen Apparat zum Löthen zu verwenden, verfährt man in folgender Weise: Die zwei Drähte des Kabels N werden mit den Polen einer Elektricitätsquelle in Verbindung gebracht. Sobald der elektrische Strom durch den Apparat circulirt, wird der Kern K in die Spule A hineingezogen; in Folge dessen wird der Kohlenstift M vom Metallstift I entfernt, und es entsteht zwischen den Spitzen dieser Stifte ein elektrischer Funke bezieh. Lichtbogen, durch welchen der in der Nähe befindliche Kolbenkörper H erhitzt wird, so dass der Apparat zum Löthen gebraucht werden kann. Beim Schweissen und Bearbeiten von Metallen mittels des elektrischen Lichtbogens wird der Arbeiter durch das grelle Licht sehr belästigt, und gewöhnlich benutzt man Schirme aus gefärbtem Glas, um dieses Licht zu dämpfen. Diese genügen allerdings, wenn bloss ein massiger Strom benutzt wird, beseitigen aber nicht die Schwierigkeit, wenn ein starker Lichtbogen zur Anwendung gelangt. Nach der Erfindung von H. Howard in Coombs Wood in Halesowen bei Birmingham (* D. R. P. Nr. 63460 vom 20. October 1891) benutzt man statt der gewöhnlichen Schirme aus gefärbtem Glas oder in Verbindung mit denselben einen Stab aus undurchsichtigem Material, wie Metall, der derart aufgestellt ist, dass er dem Arbeiter gegenüber den Lichtbogen verdeckt, aber demselben gestattet, das erhitzte Werkstück auf beiden Seiten desselben zu sehen. Ein elektrisch erhitzter Löthkolben ist an die Butterfield Mitchell Electric Heating Comp. in Boston (* D. R. P. Nr. 63780 vom 11. October 1891) patentirt. Der mit A (Fig. 22) bezeichnete Handgriff besitzt eine Längsbohrung a, in der ein rohrförmiger Stiel B gelagert ist. In B liegt eine zur Versteifung des Ganzen dienende metallische Stange C, deren eines Ende in A befestigt ist, während das andere Ende bei d mit dem kräftigen Stiel D verbunden ist; dieser kann voll (wie gezeichnet) oder rohrförmig sein und füllt das vordere Ende von B vollständig aus. Die zusammenstossenden Enden von C und D können geschweisst, verschraubt oder sonstwie vereinigt sein. Das vordere Ende von D besitzt ein Schraubengewinde D1 entsprechend dem Muttergewinde e in dem vollen Theil der sonst hohlen Spitze, so dass diese auf D aufgeschraubt werden kann. Textabbildung Bd. 290, S. 131Fig. 22.Löthkolben der Butterfield Mitchell Electric Heating Comp. Die Ecken der pyramidenförmigen Spitze E besitzen Lappen mit Oeffnungen e1, denen die Bohrungen f in der Endplatte F1 der runden Hülse F entsprechen, welche bestimmt ist, den Heizkörper G zu bedecken. Dieser ist hergestellt, indem eine Drahtwickelung zuerst über die Stange D geführt, dann rund herum um die Wickelung Schieferplättchen (oder andere Nichtleiter) H gelegt, hierauf der Draht zurückgewickelt und wieder Schieferplättchen H über die Wickelung gelegt und wieder in der anderen Richtung gewickelt wird u.s.f., bis der in Fig. 23 gezeigte Heizkörper G entstanden ist. Die Enden der Drahtleitung sind durch den hohlen Stiel B und den Handgriff A in einer isolirten Schnur I zurückgeführt bis zur Stromquelle, an die sie angeschlossen werden. Die Drahtwickelung muss selbstredend in entsprechenden kleinen Zwischenräumen zwischen jedem einzelnen Umgang erfolgen, so dass Kurzschluss unter allen Umständen vermieden wird, auch auf sorgfältige Isolirung der Wickelung muss natürlich geachtet werden. Textabbildung Bd. 290, S. 131Fig. 23.Löthkolben der Butterneid Mitchell Electric Heating Co. Der Arbeitsgang ist der folgende: Der elektrische Strom durch kreist die in dem Heizkörper G vereinigte Drahtleitung, wodurch in Folge des erzeugten Widerstandes und vielleicht auftretender Inductionsströme eine genügende Erwärmung erzielt wird, welche sich der Spitze E mittheilt und für Löthzwecke sich als vollständig ausreichend erwiesen hat. Der elektrisch geheizte Löthkolben wird übrigens gebraucht und gehandhabt wie jeder gewöhnliche Löthkolben bekannter Art. Ganz neue Bahnen werden mit dem neuesten elektrischen Schweissverfahren von Lagrange und Hoho betreten, über welches Prof. Dr. Slaby im Verein zur Beförderung des Gewerbefleisses in Preussen 1893 ausführlich berichtet. Dieses Verfahren dürfte von erheblicher Bedeutung namentlich auch für die Kleineisenindustrie sein und die Verwerthung des elektrischen Stromes zum Schweissen allgemein einführen. Das neue Verfahren wird von den Erfindern, belgischen Ingenieuren, hydroelektrisch genannt, da die Schweissung im Wasserbade erfolgt, in welchem Temperaturen von über 4000° erzeugt werden. Zur Erklärung des Verfahrens diene folgende Erwägung: Der elektrische Strom fügt zusammen und trennt; leitet man den Strom durch eine Metallsalzlösung, so fällt er das Metall aus. Man denke sich nun in einem Gefäss mit Bleisalzlösung (Bleizucker) zwei Anoden als Bleistreifen ausgeführt, zwischen beiden in der Mitte des Gefässes als Kathode einen ferneren Bleistreifen, an welchem der Strom die Zelle verlässt. Wird ein Strom durchgeführt, so wird sich Blei an der Kathode abscheiden. Die Flüssigkeit wird zersetzt; die sich abscheidenden Stoffe nennt man Ionen, dieselben scheiden sich nicht bloss ab, sie kommen auch ins Wandern; das eine Ion geht an die Anode, das andere an die Kathode, und nun ist eine leicht zu behaltende Regel, dass das Metall immer in der Richtung des Stromes wandert; also in diesem Fall wird das Blei ausgeschieden und wandert bis zur Kathode. Wird dasselbe Verfahren, d.h. Durchführung eines Stromes, auf gewöhnliches Wasser angewendet, welches ja, wenn es chemisch rein ist, ein vorzüglicher Isolator ist, also den elektrischen Strom sehr schwer leitet, so muss, um den Strom durchzutreiben, das Wasser angesäuert oder mit einem Salz versetzt werden. Man benutzt für Anode und Kathode Platinplatten; der Strom wird auf der linken Seite eingeführt und tritt an der rechts liegenden Platte aus. Bei stärkerer Spannung ist dann das Auftreten von Gasblasen zu beobachten. Es findet eine Zerstreuung des Wassers statt, dasselbe wird zerlegt in seine beiden Bestandtheile, Sauerstoff und Wasserstoff, und zwar spielt der Wasserstoff hier die Rolle eines Metalles. Der Wasserstoff wird vom Strom mitgerissen; er scheidet sich hier an der Kathode aus. Die Wasserstoffseite ist daran zu erkennen, dass die Gasblasen dort in viel stärkerem Maasse auftreten als auf der anderen Seite, wo sich der Sauerstoff ausscheidet. Zur Zersetzung des Wassers gehört eine Minimalspannung von etwa 1,5 Volt. Die Elemente des Wassers, die hier auftreten, Sauerstoff und Wasserstoff, haben eine sehr grosse Verwandtschaft zu einander; sie wollen sich gleich wieder vereinigen und das muss verhindert werden. Dazu ist eine gewisse Spannung nöthig; ehe sie als Ionen transportirt werden können, muss diese aufgewendet werden; man nennt dieselbe die Gegenspannung oder Polarisationskraft der Zelle. Sobald die Spannung über 1,5 Volt vergrössert wird, findet die Zersetzung statt, und zwar desto lebhafter, je höher die elektrische Spannung ist. Würde man eine Spannung von 10 Volt wählen, so würde das Ganze wegen der eintretenden stürmischen Entwickelung der Gasblasen sofort milchig werden. Die Berührung zwischen Flüssigkeit und Metall hört auf. Der Strom hatte bis dahin einfaches Spiel, er hatte einen geringen Widerstand, um vom Wasser auf das Metall überzugehen; mit einem Mal bildet sich dazwischen eine Wasserstoffschicht. Alle Gasarten haben verhältnissmässig hohe Widerstände; wenn aber der Strom gezwungen wird, durch einen grossen Widerstand zu gehen, so erzeugt er Wärme. Beim Durchgang des Stromes durch diese Gasschicht entsteht in Folge dessen eine ausserordentlich intensive Wärmeentwickelung; sie steigert die Temperatur so schnell, dass der Wasserstoff in Weissglut geräth, und es bildet sich gleichsam ein glühender Wasserstoffofen, in dem etwa 2000° C. herrschen. In diesem glühenden Wasserstoffofen wird aber das Metall der Kathode selber sofort in Roth- oder Weissglut gebracht. Ein als Kathode benutzter Platindraht wird unter Wasser hell erglühen. Das Sehweissverfahren besteht in einer sinnreichen Anwendung dieses Phänomens auf technische Processe. Wird in dem Wasserbade die Anode möglichst gross gestaltet, die Kathode dagegen von geringerer Oberfläche, so kann jedes beliebige Metall auf die Schweiss- oder Schmelztemperatur gebracht werden. Man macht somit das Wasserbad leitend durch Potasche, es könnte auch Kochsalz sein. Am Boden liegt ein wenig Sand, damit die abtropfenden Metalltheile die Wanne nicht zersprengen. Als Anode dient eine Platte aus Blei, dieselbe ist verbunden mit dem + Pol der elektrischen Leitung; der + Pol ist verbunden mit einer Stange. Wird nun ein eiserner Stab in die Zange gespannt und in die Wanne getaucht, so wird er weissglühend. Um einen 3 cm starken Eisenstab nach dem Thomson'schen Verfahren zur Schweissglut zu bringen, wären 36000 Ampère nöthig, während man hier noch nicht 100 Ampère braucht. Von grosser Bedeutung ist nun, dass mit der hohen Temperatur an dem Arbeitsstück zugleich auch der höchst werthvolle Wasserstoff auftritt, der das Metall, wenn es verunreinigt wäre, sofort reinigt, etwa vorhandenes Oxyd reducirt. Das Verfahren in dieser Form zur technischen Anwendung befähigt zu haben, verdanken wir den beiden belgischen Ingenieuren Lagrange und Hoho in Brüssel, in Gemeinschaft mit dem als Elektrotechniker bekannten Director der dortigen Elektricitätsgesellschaft Edmond Julien. Das Verfahren lässt sich auch benutzen zu Härtungen. Man braucht dabei das glühende Eisen nicht erst herauszunehmen; nur der Strom ist zu unterbrechen, dann dient das Bad selbst zur Härtung. Nun findet die Erwärmung des eingetauchten Eisens nur dort statt, wo das Metall frei liegt; umgibt man dasselbe mit einer isolirenden Hülle, so wird an jener Stelle das Metall nicht erhitzt. Man kann also die Härtung auf einzelne Theile beschränken. Man kann auch eine vorzügliche Oberflächenhärtung erzielen; die Erzeugung der hohen Temperatur ist so schnell möglich, dass die Wärme gar nicht bis in die innerste Tiefe des Metalls zu dringen braucht, so dass nur die äussere Haut sich härtet. Für die Härtung der Kanonenrohre und Gewehrläufe dürfte das nicht ohne Bedeutung sein. Schliesslich ist es gelungen, Metalle mit einander durch Schweissung zu verbinden, deren Vereinigung bisher nicht möglich war. Man hat Kupfer auf Eisen geschweisst, Messing auf Eisen, Gold auf Platin und eine ganze Reihe von anderen Metallen. Das Verfahren ist billiger als das Thomson'sche, denn das letztere braucht starke Ströme, um das Metall in Schweissglut zu bringen, der calorische Effect hängt von dem Quadrat der Stromstärke ab. Hier ist es anders. Ehe das Phänomen eintritt, ehe die Bildung des glühenden Gasofens sich vollzieht, haben wir verhältnissmässig enorme Ströme; sowie aber die Wasserstoffschicht vorhanden, sinkt die Stromstärke auf den 350 sten Theil, denn jetzt hat der Strom einen erheblichen Widerstand zu überwinden; dazu braucht man zwar Spannung, aber die Stromstärke wird gering. Die Arbeitsleistung, die calorische Energie, wird dadurch erzielt, dass im Product: Quadrat der Stromstärke mal Widerstand, der Werth des letzteren ansteigt; es wird ein künstlicher Zusatzwiderstand geschaffen, während Thomson lediglich auf die Stromstärke angewiesen ist. Nach den Mittheilungen der Erfinder sollen 50 Proc. der Gesammtenergie an der Arbeitsstelle nutzbar gemacht werden, und das ist glaublich. Man hat in der Brüsseler Fabrik auch praktische Versuche angestellt; Julien hat erzählt, er habe durch zwei Arbeitercolonnen Schraubenbolzen herstellen lassen, die eine arbeitete nach dem alten Feuerverfahren, die andere nach dem neuen Verfahren; er habe dabei 60 Proc. Ersparniss erzielt. Aber selbst wenn dieses günstige Resultat nur für bestimmte Fälle möglich wäre, würde das Verfahren seiner Einfachheit wegen doch von Bedeutung sein. Während Thomson eine umfängliche Wechselstrommaschine haben muss, einen besonderen Transformator, sehr dicke Kabel, genügt hier eine einfache Wanne voll Wasser mit einer Bleiplatte und der Anschluss an eine bestehende elektrische Anlage. Das Verfahren geht auch mit Wechselstrom, doch spritzt dann das Wasser umher. Abnorme Spannungen braucht man nicht, die Sache geht auch schon mit 110 Volt; z.B. im Charlottenburger elektrotechnischen Laboratorium arbeitet man mit einer Accumulatorenbatterie von 110 Volt. Man wird nicht belästigt durch Rauch oder Asche und für verschiedene Zwecke dürfte gerade dieser Umstand von Vortheil sein. Mg.