81/2009

Volker Benad-Wagenhoff

Teilefertigung und Montage in der metallverarbeitenden Industrie – Entwicklungstendenzen von 1800 bis 1970

Der Bau von Maschinen war nach Beginn der Industrialisierung noch lange von Handarbeit und subjektivem Feingefühl geprägt, weil die neuen Werkzeugmaschinen und die überkommenen Messmittel zu ungenau waren, um Passgenauigkeit zu erreichen. Im Kontext der «amerikanischen» Massenfertigung entstanden exaktere objektive Messmittel und die Präzisionsschleifmaschine. Mit ihrer Hilfe kam es seit 1900 zu einer Synthese von klassischem Maschinenbau und amerikanischem System, der Austauschbau wurde zum Standard. Die rasante Leistungssteigerung der Maschinen, vor allem der Verbrennungsmotoren, erzwang nach 1930 die Entwicklung von Feinstbearbeitung und Oberflächenmessung. Für die zügige Erneuerung formspeichernder Werkzeuge in der Massenfertigung entstand um 1910 ein numerisiertes Werkzeugmaschinenkonzept, das ab 1950 mit elektronischen Steuerungen kombiniert wurde und 1970 bis an die Schwelle einer umfassenden numerischen Vernetzung gediehen war.

This article has been published in German. English Abstract:

Parts manufacturing and assembly in the metalworking industry - development trends from 1800 to 1970

Handwork and a subjective manual dexterity characterised the building of machines long after the beginning of industrialisation, because the new machine tools and the inherited measurement equipment were too imprecise to achieve accuracy of fit. In the context of «American» mass production, more exact and objective measurement equipment and precision grinding machines were developed. Thus, as of 1900, began the synthesis of traditional machine construction and the American system; interchangeable component manufacture became the standard. The rapid power enhancement of machinery, especially of combustion engines, after 1930 forced the development of superfinish machining and surface measurement. For efficient replacement of template tools in mass production, a numerical machine tool concept was created in 1910 and combined with electronic control in 1950, flourishing until 1970 when a comprehensive numerical network was introduced.

Katja Böspflug

«Dieser Roman soll vom Eisen erzählen … » Die Signatur «N – Eisen in der Literatur» in der Eisenbibliothek

In der Eisenbibliothek steht für den interessierten Benutzer nicht nur ein umfassender Bestand an Fachliteratur rund um das Thema Eisen und Technikgeschichte bereit. Unter der Signatur «N – Eisen in der Literatur» findet sich in der Bibliothek auch ein kleinerer Teilbestand an Büchern der schönen Literatur, wie Romane, Erzählungen, Theaterstücke, Gedichte und mehr. Dieser Bestand umfasst zurzeit rund 80 Bücher aus drei Jahrhunderten, die Themen wie Eisen, Bergbau, Technik etc. zum Gegenstand haben. Im Folgenden soll anhand einer kleinen Auswahl ein Einblick in dieses vielfältige und spannende Teilgebiet in der Sammlung der Eisenbibliothek gegeben werden.

This article has been published in German. English Abstract:

"This novel shall tell of iron ..." The signature "N - Iron in literature" in the Iron Library

Ironworking and the manufacture of tools for household use, farming, war and artisan trade were widespread already in pre-Christian centuries. The first tool steels developed prior to the modern era, which were hard enough for the manufacture of hand tools, consisted mainly of iron with varying carbon content. Triggered by the increasing industrialisation in the second half of the 19th century, there followed significant developments in process and alloy technology in order to produce steels with improved material properties for use in machine tools. Today, tool steels belong to the group of special steels whose particular purity grade and highly consistent material properties are adapted in special melting, shaping and heat treatment processes so as to satisfy the highest standards of modern toolmaking. This journey is described in the following, both from a general point of view and from the unique perspective of Deutsche Edelstahlwerke GmbH, an industrial tool steel manufacturer with a 150-year history.

Claudia Ernst

150 Jahre Werkzeugstahl – Ein Werkstoff mit Zukunft
Prozess- und legierungstechnische Entwicklung bei der (Werkzeug-)Stahlerzeugung

Die Verarbeitung von Eisen und die Herstellung von Werkzeugen für den Gebrauch im Haushalt, in der Landwirtschaft, im Kampf sowie im Handwerk waren bereits in den vorchristlichen Jahrhunderten bekannt. Die sich bis zur Neuzeit entwickelnden ersten Werkzeugstähle, welche zur Herstellung von Handwerkzeugen mit ausreichend hoher Härte geeignet waren, bestanden im Wesentlichen aus Eisen mit variierendem Kohlenstoffgehalt. Ausgelöst durch die zunehmende Industrialisierung in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts, wurden nachfolgend massgebliche Entwicklungen in der Prozess- und Legierungstechnik betrieben, um Stähle mit verbesserten Werkstoffeigenschaften zur Benutzung in Werkzeugmaschinen herstellen zu können. Heute zählen die Werkzeugstähle zur Gruppe der Edelstähle, deren besonderer Reinheitsgrad und hohe Gleichmässigkeit der Werkstoffeigenschaften durch spezielle Verfahren in der Erschmelzung, Formgebung und Wärmebehandlung eingestellt werden, um höchste Anforderungen im modernen Werkzeugbau zu erfüllen. Der Weg dorthin wird im Folgenden aus all gemeiner Sicht, aber auch aus spezieller Sicht eines industriellen Werkzeugstahlherstellers mit über 150-jähriger Firmengeschichte, der Deutschen Edelstahlwerke GmbH, beschrieben.

This article has been published in German. English Abstract:

150 years of tool steel - a material with a future
Process and alloy technology development in (tool) steel production

Ironworking and the manufacture of tools for household use, farming, war and artisan trade were widespread already in pre-Christian centuries. The first tool steels developed prior to the modern era, which were hard enough for the manufacture of hand tools, consisted mainly of iron with varying carbon content. Triggered by the increasing industrialisation in the second half of the 19th century, there followed significant developments in process and alloy technology in order to produce steels with improved material properties for use in machine tools. Today, tool steels belong to the group of special steels whose particular purity grade and highly consistent material properties are adapted in special melting, shaping and heat treatment processes so as to satisfy the highest standards of modern toolmaking. This journey is described in the following, both from a general point of view and from the unique perspective of Deutsche Edelstahlwerke GmbH, an industrial tool steel manufacturer with a 150-year history.

Markus Haas

Rationalisierung und Werkzeugmaschine
Der deutsche Werkzeugmaschinenbau in der Zwischenkriegszeit

«Rationalisierung» der Wirtschaft beherrschte wie kaum ein anderes Thema die Diskussionen der Zwischenkriegszeit. In welcher Weise kam der Werkzeugmaschinen bau als Lieferant von Produktionstechnik den Erfordernissen «rationeller Produktion» nach? Welche Rolle spielten einzelne technische Neuerungen, beispielsweise neue Schneidstoffe oder elektrische Antriebe? Konnte das Gesamtsystem der spanenden Bearbeitung schlagartig um gewälzt werden, oder war der Innovationsprozess in der betrieblichen Praxis doch eher zäh? Rationalisierungsprotagonisten schufen ein wenig realistisches Bild: In der Zwischenkriegszeit wurde nicht intensiver «rationalisiert» als davor oder danach.

This article has been published in German. English Abstract:

Rationalization and machine tools
The German machine tool industry in the interwar period

«Rationalization» of the economy dominated discussions like no other topic during the period between the two world wars. In what way did machine tool building as a sup plier of production technology satisfy the demand for «rational production»? What role did individual technical innovations play, such as new cutting materials or electric drives? Was the overall system of metal cutting abruptly revolutionised, or was the innovation process rather more tenacious in actual practice? Rationalization protagonists had created a picture that had little to do with reality because «rationalization» was no more intensive during the interwar period than before or after.

Thomas Kreft

Eisenbearbeitung im Mittelalter und in der frühen Neuzeit
Konrad von Werden, Leonardo da Vinci, die Nürnberger Hausbücher und zwei Iserlohner Urkunden

Anhand einiger Beispiele legt der Autor dar, wie sich die Technik im späten Mittelalter und in der frühen Neuzeit entwickelt hat und welche Aussagekraft die verfügbaren Quellen haben. Branchenspezifisch geht es um die Schritte der Eisenverarbeitung, die dem Schmieden nachgeordnet sind. Konkret sind dies in diesem Beitrag: Drahtherstellung, Feilenherstellung, Schneiden und Verwenden von Gewinden, die Drehmaschine und der Einsatz der Wasserkraft. Vier Quellengruppen werden dazu exemplarisch analysiert: die Nürnberger Hausbücher, der 2006 erstmals edierte Mechaniktraktat des Konrad Gruter von Werden, die Aufzeichnungen des Leonardo da Vinci sowie einige Urkunden. Der Wechselwirkung zwischen Mensch und Technik widmet sich ein eigener Abschnitt.

This article has been published in German. English Abstract:

Ironworking in the Middle Ages and Early Modern Times
Konrad von Werden, Leonardo da Vinci, the Nuremberg House books and two Iserlohn Documents

Using various examples, the author discusses the development of technology in the late Middle Ages and the early modern period and the informative value of the available sources. He looks specifically at how ironworking developed subsequent to forging. In this article: wire manufacture, file manufacture, cutting and use of threads, the lathe and the use of waterpower are discussed. Four sources serve as examples in the analysis: the Nuremberg House books, the Mechanical Treatise of Konrad Gruter von Werden, edited for the first time in 2006, the Notebooks of Leonardo da Vinci and other documents. A separate section is dedicated to the interaction between man and technology.

Britta Leise

«Für manchen armen Sünder die einzige Gelegenheit ins Paradies zu kommen.»
Ein Jubiläum der Eisenbibliothek

In diesem Jahr kann die Eisenbibliothek ihr 60-JahrJubiläum feiern und blickt auf eine bewegte Geschichte zurück. Ein wichtiger Teil dieser Geschichte ist die seit 1978 jährlich stattfindende Technikgeschichtliche Tagung. 2008 wurde zur 31. Tagung eingeladen. Bei der Vorbereitung auf das 30-Jahr-Jubiläum stellte sich heraus, dass diese Zählung wahrscheinlich ungenau ist. Die Technikgeschichtliche Tagung hat genau genommen einen Vorläufer: die «Eisenbibliothek-Tagung», und das schon seit 1958! Die Veranstalter der Tagung konnten also 2008 bereits ein 50-Jahr-Jubiläum feiern.

This article has been published in German. English Abstract:

"For some poor sinners, it's the only way to enter paradise."
A Jubilee of the Iron Library

Using various examples, the author discusses the development of technology in the late Middle Ages and the early modern period and the informative value of the available sources. He looks specifically at how ironworking developed subsequent to forging. In this article: wire manufacture, file manufacture, cutting and use of threads, the lathe and the use of waterpower are discussed. Four sources serve as examples in the analysis: the Nuremberg House books, the Mechanical Treatise of Konrad Gruter von Werden, edited for the first time in 2006, the Notebooks of Leonardo da Vinci and other documents. A separate section is dedicated to the interaction between man and technology.

Ralf Löttgen

Technologien für die Metallbearbeitung im Werkzeug- und Formenbau – Potential und Grenzen

In den vergangenen zehn Jahren hat sich im Bereich Werkzeug- und Formenbau ein drastischer Wandel vollzogen. In kaum einem anderen Bereich sind die Spuren der Globalisierung besser zu erkennen als in diesem Industriezweig. Zum einen wurden viele lohnintensive Arbeitsplätze nach Osteuropa und Asien verlagert, zum anderen hielten neue Technologien Einzug, welche die Unternehmen zu einer generellen Restrukturierung ihrer Produktionsprozesse sowie zu überlebensnotwendigen Investitionen zwangen. Bezogen auf den betrachteten Industriezweig sowie die dort relevanten Fertigungsverfahren Funkenerosion und Fräsen, sind die Innovationsfähigkeit einerseits sowie die Fähigkeit, die sich aus den Innovationen ergebenden Potentiale gezielt auszuschöpfen, für Hersteller und Anwender entsprechender Maschinen gleichermassen relevant.

This article has been published in German. English Abstract:

Technologies for metalworking in tool and mould making - potential and limits

In the past ten years the tool and die making industry has gone through drastic changes. The effects of globalization are more discernible here than in practically any other sector of industry. On the one hand, many labour-intensive jobs have been relocated to Eastern Europe and Asia, while on the other hand new technologies have taken a foothold, forcing companies to restructure their production processes and to make the necessary investments for survival. Equally pertinent for manufacturers and users in this particular industry with production techniques such as spark erosion and milling is the capacity for innovation as well as the ability to tap the potential derived from such innovations.

Ludwig Oechslin

Präzision trotz Handarbeit
Metallbearbeitung im Uhrmacherhandwerk

Uhren und deren Teile werden im Wesentlichen aus Eisenmetallen und Messing hergestellt. Bis ins 19. Jahrhundert geschah dies von Hand mit Hilfe von Säge, Feile, Handdrehbank und Stichel. In Taschenuhren war eine Präzision im Bereich von hundertstel Millimetern gefordert. Um mit den genannten primitiven Hilfsmitteln diese Präzision zu erreichen, waren eine sorgfältige Vorbereitung der Arbeit und höchste Konzentration bei deren Ausführung bis hin zu einem meditativen Akt des Herstellungsprozesses unabdingbar.

This article has been published in German. English Abstract:

Precision despite manual work
Metalworking in the watchmaking trade

Clocks and clockwork parts are largely manufactured of ferrous metals and brass. Up until the 19th century, this was performed by hand with the help of saws, files, manual turning lathes and styluses. In pocket watches, precision to hundredths of a millimetre is required. To achieve such precision with the aforementioned primitive tools, careful preparation and utmost concentration, bordering even on meditation, was absolutely essential for this manufacturing process.

Ben Russell

The British machine tool industry (1790–1825)

Britain’s early success as an industrial nation depended in large part on machine tools. By 1825, British toolmakers had created a suite of new machine tools that had not existed in 1790. London was the centre of this transformation, thanks to a combination of three factors: the application of iron construction, the encouragement of creative engineering design, and the demands of young, expanding and potentially global markets.

Christoph Schläger

Ein SoundGate im Paradies

Der Kulturteil der jährlichen Technikgeschichtlichen Tagung wurde 2008 von dem Klangkünstler Christoph Schläger bestritten. Er beschreibt hier die Entwicklung eines neuen Klanginstrumentes und die Umsetzung der Kompositionen in der barocken Kirche des Klostergutes Paradies.

This article has been published in German. English Abstract:

A Sound Gate in Paradise

Britain’s early success as an industrial nation depended in large part on machine tools. By 1825, British toolmakers had created a suite of new machine tools that had not existed in 1790. London was the centre of this transformation, thanks to a combination of three factors: the application of iron construction, the encouragement of creative engineering design, and the demands of young, expanding and potentially global markets.

Günter Spur

Von der Mechanischen Technologie zur Wissenschaft vom Fabrikbetrieb unter Georg Schlesinger

Klar treten die Entwicklungslinien der heutigen Produktionstechnik hervor, wenn das Leben und das Wirken Georg Schlesingers, des Begründers der modernen Fabrikorganisation, näher betrachtet werden. Deutlich zeigt sich dabei die akademische Verankerung des Faches Produktionstechnik nach Schlesingers Berufung auf den im Jahre 1904 an der TH Berlin eingerichteten Lehrstuhl für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetriebe und seine Profilierung über die Praxisnähe durch Industriekooperationen. Wie in einem Brennglas spiegelt sich auch im Schicksal Georg Schlesingers und seiner zahlreichen jüdischen Kollegen und Mitarbeiter die politische, soziale, wirtschaftliche sowie technische Entwicklung in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts. Mechanisierung und Automatisierung führten in den Folgejahren zur systematischen Rationalisierung der Fabrikarbeit. Die Informationstechnik veränderte unsere Arbeitskultur tiefgreifend. Produktivität und Qualität, aber auch Flexibilität und Zuverlässigkeit haben ein Niveau erreicht, das auf der Grundlage konventioneller Arbeitssysteme nicht möglich gewesen wäre. So bekamen die Produktionswissenschaft und der Berliner Lehrstuhl durch veränderte Gewichtungen der ökologischen, sozialen und kulturellen Einflüsse der Globalisierung eine entscheidende Schlüsselrolle.

This article has been published in German. English Abstract:

From Mechanical Technology to the Science of Factory Operation under Georg Schlesinger

The current trends in production technology are readily understood when a closer look is taken at the life and work of Georg Schlesinger, founder of modern factory organization. The academic foothold of production technology is witnessed after Schlesinger’s appointment to a new professorship for Machine Tools and Factory Operations at the TH Berlin in 1904 where he established the practical relevance of joint projects with industry. The political, social, economic and technical developments in the first half of the twentieth century are reflected, as though under a magnifying glass, in Georg Schlesinger’s fate and that of his numerous Jewish colleagues and coworkers. In the subsequent years, mechanization and automation led to the systematic rationalization of factory work. Information technology has dramatically altered our work culture. Productivity and quality, as well as flexibility and reliability, have reached new levels that would not have been possible on the basis of conventional work systems. Due to the shift in emphasis on the ecological, social and cultural effects of globalization, a pivotal role was bestowed on the science of production engineering and the Berlin chair.

Susanne van den Bosch

Fräsen oder Schleifen
Eine oberflächliche Entscheidung?

Der Beitrag stellt den Unterschied zwischen Fräsen und Schleifen als Präparationsmethoden von Stahlproben in den Prozesslaboratorien der ThyssenKrupp Steel AG dar. Diese Methoden dienen zur Bestimmung von Kohlenstoffkonzentrationen in den jeweiligen Stahlproben.

This article has been published in German. English Abstract:

Milling or grinding
A superficial decision?

This article elicits the difference between milling and grinding as preparation methods of steel specimens in the process laboratories of ThyssenKrupp Steel AG. These methods serve to determine the carbon concentration in the respective steel specimens.

Hubert Weitensfelder

Werkzeugmaschinen in der Habsburgermonarchie im 19. Jahrhundert

Der frühe Bau von Werkzeugmaschinen wurde in Österreich stark von Zuwanderern unter anderem aus England, den deutschen Staaten und der Schweiz geprägt. Viele Maschinenfabriken stellten ihre Werkzeugmaschinen selbst her, eine diesbezügliche Arbeitsteilung und damit Spezialisierung erfolgte ganz überwiegend in der Reichshauptstadt Wien. Werkzeugmaschinen wurden in eher geringen Stückzahlen und zu relativ hohen Preisen, wenn auch in offenbar guter Qualität erzeugt. Ihr Absatz konzentrierte sich auf den grossen Binnenmarkt des Habsburgerreichs, im internationalen Vergleich konnte diese Branche mit den Konkurrenten in England, den USA, dem Deutschen Reich und der Schweiz nicht mithalten.

This article has been published in German. English Abstract:

Machine Tools in the Habsburg Monarchy in the 19th Century

In Austria, the construction of early machine tools was strongly influenced by immigrants from England, German nation-states and Switzerland. Many machine works manufactured their own machine tools, which led to the respective division of labour and specialisation predominantly found in the imperial capital of Vienna. Machine tools were produced in rather small quantities and at relatively high prices, albeit in what was apparently good quality. They were sold mainly in the large domestic market of the Habsburg Empire. By international comparison, this industry could not keep pace with competition in England, USA, the German Empire and Switzerland.

Schlusskommentar/Closing Comment