Titel: Verbesserte Maschine zum Hauen von Feilen und Raspeln.
Autor: Shilton, William
Fundstelle: 1834, Band 52, Nr. XXXVII. (S. 179–186)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj052/ar052037

XXXVII. Verbesserte Maschine zum Hauen von Feilen und Raspeln, auf welche sich William Shilton, Maschinist von Birmingham in der Grafschaft Warwick, am 3. April 1833 ein Patent ertheilen ließ.

Aus dem London Journal of Arts. Februar 1834, S. 27.

Mit Abbildungen auf Tab. III.

Die Erfindung des Patentträgers besteht in einer Maschine, welche die Zähne oder Erhabenheiten an den Stahlplatten oder Stahlstäben, aus denen Raspeln oder Feilen verfertigt werden sollen, durch einen gehörigen Meißel oder durch ein anderes zwekmäßiges Instrument bildet. Indem dieser Meißel oder dieses Instrument in dem Kopfe eines Schlaghammers (tilt hamma) befestigt wird, während dieser an einer Achse aufgezogene Hammer durch die Vorsprünge eines Klopfrades (tilt wheel) mit kreisender Bewegung emporgehoben wird, und dann von selbst mit solcher Gewalt herabfällt, daß dadurch die zur Erzeugung der Zähne erforderlichen Einschnitte in den Stahlplatten erzeugt werden. Die Stahlplatten werden von einer Art von Zange, die mit einem Schieber in Verbindung steht, gehalten, und in gewissen Zwischenräumen unter dem Kopfe des Schlaghammers vor- und rükwärts bewegt. Die Entfernung, um welche die Stahlplatten bei jedem Schlage vorwärts bewegt werden, hängt von dem Grade der Feinheit, die die Feile erhalten soll, ab, und wird durch eine Zahnstange und ein Getrieb, welches durch ein Sperrrad mit einem Sperrkegel in Bewegung gesezt wird, regulirt. Diese Bewegung kann jedoch auch durch andere Vorrichtungen erzeugt werden.

Soll die Maschine zur Verfertigung von Raspeln dienen, so muß der Meißel oder das Schneidinstrument spizig seyn, und auf jeden Schlag nur einen Zahn erzeugen; der Schlaghammer, der dieses Instrument fährt, muß ferner in gewissen Zeiträumen über die Breite der Stahlplatten von einer Kante zur anderen hin und her traversiren, wobei sich die Stahlplatte erst dann der Länge nach vorwärts bewegt, wenn der Hammer gegen den Rand der Stahlplatte hin den lezten Zahn geschlagen hat.

Zu besserer Verständigung sind in der beigefügten Zeichnung verschiedene Ansichten zweier Maschinen gegeben, von denen die eine zur Erzeugung der queren Zähne der Feilen, die andere hingegen zur Erzeugung der Raspelzähne bestimmt ist. Beide Maschinen sind einander, in so fern es die Erzeugung des Schlages betrifft, in ihrem Baue vollkommen ähnlich, so daß sich dieser Theil der Beschreibung folglich auf |180| beide bezieht. Da das Traversiren des Hammers jedoch nur bei jener Maschine nöthig ist, die zur Fabrikation der Raspeln dient, während an der Feilenhaumaschine, in welcher nur die queren Zahne der Feile erzeugt werden, diese Bewegung überflüssig ist, so wollen wir zuerst die Feilenhaumaschine beschreiben, und hierauf die Anwendung der traversirenden Bewegung auf die Maschine zur Raspelfabrikation erläutern.

Fig. 1 ist ein Aufriß des oberen Theiles der Feilenhaumaschine, von einer Seite gesehen. Fig. 2 ist ein Grundriß oder eine horizontale Ansicht der Maschine von Oben. Fig. 3 ist ein anderer Aufriß des oberen Theiles der Maschine von der Fig. 1 entgegengesezten Seite. Fig. 4 ist ein senkrechter Durchschnitt durch die Maschine. An allen diesen Figuren sind die arbeitenden Theile der Maschine in einer und derselben Stellung abgebildet. Fig. 5 ist ein ähnlicher Durchschnitt, wie jener in Fig. 4, nur sind die Sicherheitshälter oder Fänger unter dem Schwanze des Hebels des Schlaghammers weggenommen. Fig. 6 endlich ist ein Durchschnitt, in welchem der Kopf des Hammers mit dem Schneidinstrumente emporgehoben, und in Bereitschaft ist den Schlag auf die Stahlplatte auszuführen.

a ist der Kopf des Schlaghammers, der sich an dem Ende des Hebels b befindet; dieser Hebel ist an der Achse oder Welle c, die sich in dem Gebälke der Maschine in eigenen Zapfenlagern dreht, aufgezogen. d ist das an der Achse oder Welle e aufgezogene Klopfrad, dessen Welle sich gleichfalls in dem Gebälks der Maschine in Zapfenlagern dreht. An diesem Rade ist die erforderliche Anzahl von Vorsprüngen oder sogenannten Klopfern, durch welche der Schwanz oder das kürzere Ende des Hebels b herabgedrükt wird, angebracht.

Das Klopfrad d erhält seine kreisende Bewegung durch das an derselben Welle aufgezogene Zahnrad f mitgetheilt, indem in dieses Zahnrad das Getriebe g eingreift, welches sich an der Hauptwelle h befindet, die ihrerseits wieder durch ein Laufband, welches von dem ersten Beweger an den an ihrem Ende befindlichen Rigger läuft, oder auf irgend eine andere Weise in Bewegung gesezt wird. Das Bett oder Lager, worauf die Stahlplatten gelegt werden, ist mit i bezeichnet, und ruht fest auf einem Mauerwerke, welches auf einem gehörigen Roste oder auf Riegeln angebracht ist. j stellt eine in Arbeit befindliche Stahlplatte vor; sie wird zwischen den Wangen der Kneipe oder Zange k, die an Mittelstiften in dem Schieber l aufgezogen ist, festgehalten. Dieser Schieber wird durch eine Feder und einen darunter befindlichen Schieber herabgedrükt, und mittelst der Zahnstange n und des Getriebes o auf den fünfförmigen Kanten m, m des Gestelles vor- und rükwärts bewegt. Das Getrieb o ist an der Welle des Sperrrades p aufgezogen, und dieses Sperrrad wird mittelst des an dem Ende des Hebels r befindlichen |181| Sperrkegels in gewissen Zwischenräumen umgedreht. Dieser Hebel wird jedes Mal, nachdem ein Schlag auf die Stahlplatte geschehen, herabgedrükt, indem die Zähne oder Klopfer des Rades s mit der an dem Hebel r befindlichen schiefen Fläche in Berührung kommen. Das Rad s ist an dem Ende der Achse oder Welle e des Klopfrades aufgezogen, und dreht sich folglich zugleich mit demselben um; es bewirkt mithin, indem es den Hebel r jedes Mal, so oft ein Zahn über die schiefe Fläche t gleitet, herabdrükt, daß der Sperrkegel q das Sperrrad p treibt, wodurch die Stahlplatte dann nach jedem Schlage des Hammers vorwärts bewegt wird.

An der oberen Seite oder Fläche des Schlaghammers ist eine starke Feder u angebracht, deren Ende sich unter einer stellbaren schiefen Fläche v befindet. Diese schiefe Fläche, welche in dem Gestelle w aufgezogen ist, kann durch gehörige Stellschrauben gehoben oder gesenkt werden, je nachdem man eine größere oder geringere Spannung der Feder erzeugen will. Eine ähnliche Feder x befindet sich auch an der unteren Fläche des Schlaghammers, und diese dient dazu den Meißel oder das Schneidinstrument nach jedem Schlage über dem Lager oder Bette zu erhalten, und in Verbindung mit den später zu beschreibenden Sicherheitshältern oder Fängern y, y jede Schwingung und überhaupt die Tendenz der Feder u zur Wiederholung des Schlages des Hammers aufzuheben. Das Ende der Feder x wirkt auf eine schiefe Fläche z, die gleichfalls in dem Gestelle w aufgezogen ist, und welche wie v zur Regulirung der Spannung der Feder mit einer Stellschraube versehen ist.

Sollte die untere Feder x den Hammer mit solcher Gewalt und Geschwindigkeit zurük emporschleudern, daß die obere Feder u den Schlag zu wiederholen streben könnte, so bewegen sich die Sicherheitshälter oder Fänger y unter den Schwanz des Hebels b und halten denselben unmittelbar, nachdem er durch die untere Feder x emporgehoben worden, fest. Es geschieht dieß nämlich auf folgende Weise. Die Fänger y sind an einer Platte oder an einem Wagen 1, den man in den Durchschnitten sieht, aufgezogen, und dieser Wagen dreht sich an einem kleinen Stifte oder Zapfen 2, welcher sich in den Oehren oder Löchern der Querstange 3 befindet. Die oberen Enden der Fänger werden mittelst der Feder 4, die an der Querstange 3 befestigt ist, und welche auf ein Ende der Platte oder des Wagens 1 wirkt, gegen den Schwanz des Schlaghammers geneigt erhalten.

Damit die Fänger y jedoch aus der Bahn des Schwanzes des Hammers b entfernt werden, wenn das Klopfrad einen Schlag des Hammers hervorbringen soll, kommt jener Zahn des Klopfrades, der |182| zulezt auf den Hammer wirkte, mit der schiefen Fläche 5, die an der Platte oder an dem Wagen 1 befestigt ist, in Berührung, und veranlaßt, indem sie dieses Ende der Platte herabdrükt, daß die oberen Enden der Fänger y unter dem Schwanze des Hammers b weggezogen werden, wie man dieß aus dem Durchschnitte Fig. 5 ersieht. Indem nun das Klopfrad sich umzudrehen fortfährt, kommt der nächstfolgende Zahn vorwärts und drükt den Schwanz des Hammers herab; ehe er jedoch diesen Schwanz verläßt, wird der Zahn, der sich zulezt in Thätigkeit befand, die schiefe Fläche 5 verlassen, und der Feder 4 gestattet haben, die Fänger y wieder in ihre frühere, aus dem Durchschnitte Fig. 6 ersichtliche Stellung zurükzuführen. Nachdem der Zahn von dem Schwanze des Hebels b abgeglitten, wird der Hammer unmittelbar darauf herabfallen, und den Schlag auf die Stahlplatte führen; und so wie der Schwanz des Hammers emporsteigt, wird er mit den schiefen Flächen an den oberen Enden der Fänger y in Berührung kommen, und dieselben nach Rükwärts treiben. Sobald ferner der Schwanz des Hammers an dem Scheitel der Fänger vorübergegangen, wird die Feder 4 unmittelbar darauf die Fänger vorwärts unter den Schwanz des Hammers in die aus Fig. 4 ersichtliche Stellung treiben und dadurch verhindern, daß der Hammer nicht eher wieder emporsteigt, als bis der nächstfolgende Zahn des Klopfrades das Ende des Hammers herabdrükt, wo dann wieder dieselbe Bewegung der Theile beginnen wird. Auf diese Weise fährt nun die Maschine so lange zu arbeiten fort, bis die Stahlplatte in gehöriger Länge zur Feile gehauen worden, wo die Maschine dann auf folgende Weise außer Thätigkeit gesezt wird.

Auf der Schieberstange 6 ist der stellbare Aufhälter 7 angebracht, gegen welchen sich das vorderste Ende des Schiebers l stemmt, wenn derselbe durch die Zahnstange n und das Getrieb o vorwärts bewegt wird. Die Schieberstange 6 steht an dem einen Ende mit dem gekrümmten Hebel 8, dessen anderes Ende gabelförmig gebildet ist, in Verbindung, und diese Gabel umfaßt die Klauenbüchse 9, die sich an der Hauptwelle i befindet. So wie sich nun der Schieber l vorwärts bewegt, kommt er mit dem Aufhälter 7 in Berührung; und wenn eine hinreichende Länge der Stahlplatte der Einwirkung des Meißels oder Schneidinstrumentes ausgesezt worden, wird der Schieber l den Aufhälter 7 und die Stange 6 vorwärts bewegt haben. Dadurch wird diese Stange 6 die Klauenbüchse 9, die sich an der Hauptwelle befindet, mittelst des gekrümmten Hebels 8 aus der Nabe des Flugrades ziehen, so daß sich die Maschine nicht weiter bewegt, indem sich der Rigger und das Flugrad nun lose um die Hauptwelle dreht.

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Die Feile kann nun aus den Zangen oder Kneipen herausgenommen und umgekehrt werden, um sie auch an der anderen Seite hauen zu lassen; oder man kann auch eine neue Stahlplatte an deren Stelle bringen. Zieht man hierauf den Sperrkegel q des Sperrrades p zurük, so kann der Schieber l und mit ihm auch die neue Stahlplatte in der Maschine zurükbewegt werden, indem man die Kurbel 10 an der Welle des Sperrrades p nach der entgegengesezten Seite dreht. Hiedurch wird das Getriebe o nämlich nach Rükwärts gedreht, und die Zahnstange n zurükgezogen, ohne daß irgend andere Theile der Maschine dadurch beeinträchtigt werden; und bewegt man auch die Stange 6 durch den an dem Aufhälter 7 angebrachten Griff 11 zurük, so wird die Klauenbüchse neuerdings wieder eingreifen, so daß die Maschine nun wieder zu arbeiten beginnt.

Wenn die Stahlplatten auf der einen Seite zur Feile gehauen worden, und dann zur Erzeugung der Feilenzähne auf der Kehrseite in der Maschine umgekehrt werden, so muß man ein Stük Blei zwischen die Stahlplatte und das Lager oder Bett legen, damit die Feilenzähne der einen Seite keinen Schaden leiden.

Man wird aus dieser Beschreibung entnehmen, daß die Stellung des Aufhälters 7 an der Stange 6 die Streke der Stahlplatte, welche zur Feile gehauen wird, bestimmt. Damit nun aber die fortschreitende Bewegung der Stahlplatten unter dem Meißel oder unter dem Schneidinstrumente den verschiedenen Graden der Feinheit der Zahne, d.h. der Entfernung der Einschnitte der Feile von einander entspreche, ist an dem Hebel r eine Stellschraube 12 angebracht. Der Kopf dieser Schraube stemmt sich gegen die untere Seite des aus dem Gestelle hervorragenden Oehres 13, und bestimmt dadurch die Ausdehnung, welche die Bewegung des Hebels r erhalten soll, wenn er dadurch, daß die Klopfer oder Zähne des Rades s auf die schiefe Fläche t wirken, herabgedrükt wird. Auf diese Weise wird nämlich die Zahl der Zahne, um welche das Sperrrad p durch den Sperrkegel q umgedreht wird, und mithin auch die Ausdehnung der Bewegung bestimmt, die durch die Zahnstange und das Getrieb dem Schieber l und der Stahlplatte j, welche die Entfernung der Feilenzahne von einander regulirt, mitgetheilt wird. Der Heber r wird durch die Feder 14, die gegen dessen untere Seite drükt, emporgehoben.

Die Geschwindigkeit, mit welcher der Hammer herabfällt, und folglich auch die Stärke des Schlages, kann, wie sich von selbst versteht, dadurch regulirt werden, daß man die schiefe Fläche w der Feder u höher oder niedriger stellt. Damit das Lager, auf welchem |184| die Stahlplatte ruht, den verschiedenen Neigungen, unter welchen sie gestellt wird, entspreche, besteht dieser Theil des Lagers aus einem halbkugelförmigen Stüke gehärteten Stahles 15, welches lose in eine ähnliche Aushöhlung in dem Lager paßt, und welches sich folglich von selbst so reguliren kann, daß die Stahlplatten dem Meißel in gehöriger Stellung dargeboten werden, und den Hammerschlag gleichmäßig und eben erleiden. Das Stük Stahl kann übrigens auch eine kegelförmige Gestalt haben, und lose in eine Aushöhlung von gleicher Form passen.

Oben am Scheitel des Lagers oder Bettes i sind Führer 16,16 angebracht, welche die Stahlplatten in Hinsicht auf den Meißel oder das Schneidinstrument in gehöriger Stellung erhalten, und welche durch die Schraube 17 so regulirt werden können, daß sie sich einer jeden Breite der Stahlplatten anpassen. Uebrigens befindet sich an den Wangen der Zangen k auch noch ein stellbarer Aufhälter oder Sperrer 18, der als Führer dient, wenn man die Stahlplatten zwischen die Wangen der Zange bringt. 19 ist ein Griff oder ein Hebel, mit welchem die Zangen, wenn es nöthig ist, emporgehoben werden können; an ihm ist ein Gewicht aufgehängt, durch welches die Stahlplatten mit gehöriger Kraft auf das Lager herabgedrükt werden.

Das Schneidinstrument 20 kann unter irgend einem Winkel gegen die zu hauende Stahlplatte gestellt werden, indem es mittelst der Klammern und Schrauben 21 in dem Kopfe des Hammers befestigt wird.

Nachdem ich hiemit die verschiedenen Bewegungen der zum Feilenhauen dienenden Maschine beschrieben, will ich nun zur Beschreibung der Art und Weise, auf welche das Traversiren des Hammers und Schneidinstrumentes zum Behufe den man in den Durchschnitten sieht, der Erzeugung der Raspelzähne hervorgebracht wird, übergehen.

Fig. 7 ist ein Seitenaufriß und Fig. 8 ein Grundriß der Maschine, welche mit der Traversirbewegung ausgestattet ist. An dieser Maschine läßt sich die Achse c des Hebels b nach der Quere der Maschine in ihren Zapfenlagern verschieben, und je nach der Streke, welche sie zugleich mit dem Schlaghammer und dem Meißel seitwärts bewegt wird, wird sich die Entfernung zwischen den Zähnen der Raspel richten. Die Bewegung der Raspel nach Vorwärts erfolgt jedes Mal nur dann, wann eine Reihe von Raspelzahnen vollendet ist.

An dem Ende der Hauptwelle h der Maschine ist das Getrieb 22 aufgezogen, welches in das Zahnrad 23 eingreift, das sich lose um die Achse des Sperrrades p dreht. An derselben Achse und |185| in Verbindung mit dem Zahnrade 23 ist auch das Muschelrad 24 aufgezogen, welches bei seinen Umdrehungen auf einen an dem Ende der Schieberstange 26 befindlichen Stift oder Zapfen 25 wirkt. So wie nun die größeren Durchmesser der Stufen des Muschelrades mit dem Stifte oder Zapfen 25 in Berührung kommen, wird die Stange 26 gegen die Achse des Muschelrades gezogen werden. An der Schieberstange 26 ist ferner die schief geneigte Stange 27 angebracht, die unter irgend einem Winkel gestellt werden kann, je nachdem es die Entfernung der Zahne der Raspeln in den einzelnen Querreihen erfordert. Es geschieht dieß nämlich mittelst der Schraube und der Schraubenmutter 28, die sich an dem Quadranten 29 befindet, und indem sich die schief geneigte Stange hiebei um den Stift oder Zapfen 30 als um seinen Stüzpunkt bewegt. Die Schieberstange 26 ist an einem Theile des Gestelles der Maschine in Zapfenlagern oder Führern aufgezogen.

An dem entgegengesezten Ende der Welle c ist eine starke Feder 31 angebracht, die das Ende dieser Welle gegen das Stük 32, welches mit einer auf die schief geneigte Stange wirkenden Reibungsrolle versehen ist, andrükt. So wie die kleineren Durchmesser der Zähne des Muschelrades mit dem Zapfen 25 in Berührung kommen, schiebt die Feder 31 die Achse oder Welle c und mit ihr den Hebel b und den Schlaghammer quer über die Stahlplatte zurük, und dadurch werden die regelmäßigen Reihen von Zahnen auf der Raspel erzeugt, indem die Schieberstange 26 und die schiefe Fläche 27 durch den Druk der Feder 31 oder auf irgend eine andere geeignete Weise rükwärts bewegt werden.

Man sieht aus der Zeichnung, daß zwei der Zahne des Muschelrades 24 die Hebung oder Senkung des übrigen Theiles nur um die Hälfte vermehren oder vermindern. Durch diese beiden Zähne werden die einzelnen Zähne einer jeden Reihe den zwischen den Zähnen der vorhergehenden Reihe befindlichen Räumen gegenüber gebracht; und diese beiden Zähne von geringerer Höhe und Tiefe kommen nur dann in Thätigkeit, wann die Querreihen der Zähne vollendet sind, und wann die Stahlplatte vorwärts bewegt worden.

Zwischen dem Ende der Welle c und dem Stüke 32 befindet sich ein stellbares Stük 33, welches die Gegenreibungsrolle führt, und welches mittelst der in dem Stüke 32 befindlichen Schraube so gestellt werden kann, daß das Schneidinstrument die Zähne so weit an die Ränder der Stahlplatte hinaus erzeugt, als man es für nöthig findet. Bei dieser Einrichtung wird auch jede selbst noch so kleine Ungenauigkeit in der Stellung der Führer der Stahlplatten stuf dem Lager rectificirt.

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Da die Stahlplatte nur nach Vollendung jeder Querreihe von Zähnen vorwärts bewegt zu werden braucht, so wird das Herabdrüken der schiefen Fläche t und des Hebels r, und folglich die Umdrehung des Sperrrades p in dieser Maschine durch zwei Stifte oder Zapfen erzeugt, welche an der Seite des Muschelrades hervorragen, mit der schiefen Fläche t in Berührung kommen, und folglich dieselbe Wirkung hervorbringen, welche die Zahne oder Klopfer des Rades s in der zum Feilenhauen bestimmten Maschine erzeugen: mit dem Unterschiede jedoch, daß sich die Stahlplatte während jeder Umdrehung der Achse nur zwei Mal vorwärts bewegt.

Das gehärtete stählerne Lager muß in der zur Fabrikation der Raspeln dienenden Maschine aus einem halbcylindrischen Stüke Stahl bestehen, und dieses Stük Stahl muß in einen ähnlichen Ausschnitt in dem Lager paffen.

Ich habe, sagt der Patentträger am Schlusse seiner Patenterklärung, nur noch zu bemerken, daß ich beim Hauen feiner Feilen statt der Zahnstange lieber eine Schraube anwende, um die progressive Bewegung des Schiebers l und der Stahlplatte zu erzeugen, indem eine Schraube eine viel regelmäßigere Bewegung bewirkt, wenn die Stahlplatte nur um sehr geringe Streken vorwärts zu schreiten hat. Diese Schraube kann sich in einer an dem Schieber befindlichen Mutterschraube bewegen, und sich in Halsringen drehen, die sich an dem hinteren Ende der Maschine befinden. Sie kann ferner, wie alle Mechaniker wissen, auf verschiedene Welse in Bewegung gesezt werden, so daß ich nicht nöthig habe, in weitere Details hierüber einzugehen. Ich bemerke ferner, daß wenn die Schläge in dieser Maschine sehr regelmäßig geschlagen werden könnten, die Zähne oder Hervorragungen an dem Muschelrade der Maschine, welche zur Fabrikation der Raspeln dient, überflüssig wären, indem man diesem Rade dann die Form eines doppelten Schnekenrades geben könnte, wodurch das regelmäßige Traversiren des Hammers erzeugt werden würde. Ich bemerke endlich, daß die schief geneigte Stange das Traversiren des Hammers auch ohne die an ihrem entgegengesezten Ende angebrachte Feder 31 erzeugen könnte, wenn sie sich in einem Falze bewegen würde, der sich an einem mit der Achse des Hebels des Hammers in Verbindung stehenden Zaume (bridle) befände; und daß die hier abgebildeten Maschinen zur Fabrikation der Raspeln für Hufschmiede, an denen sich sowohl Feilen- als Raspelzähne, jedoch an verschiedenen Stellen, befinden, gebaut sind.

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