Titel: K. Heinrich's Differential-Nietmaschine.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1880, Band 236 (S. 99–103)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj236/ar236042

Differential-Nietmaschine von Karl Heinrich.

Mit Abbildungen auf Tafel 11.

Die groſsen Vortheile der hydraulischen gegenüber der Hand-Nietung, welche einerseits in der Schnelligkeit, der ruhigen und durch vollkommenes Ausfüllen des Nietloches weit solideren, jedes Nachstemmen ersparenden Arbeit gipfeln, sind bereits derart praktisch erwiesen, daſs es nur der noch ungenügenden Vollkommenheit der hierbei verwendeten Apparate zuzuschreiben ist, daſs die Handnietung nicht schon gröſstentheils verdrängt wurde.

Die bisher gebrauchten hydraulischen Nietvorrichtungen leiden hauptsächlich an folgenden Uebelständen: 1) Die verwendeten Gewichtsaccumulatoren geben für eine bestimmte Belastung nur Druckwasser von einer bestimmten Spannung, daher auch die Pressen nur einen bestimmten Druck ausüben, welcher, wenn er für schwächere Bleche zu groſs ist, ein Verspannen derselben nach sich zieht und dadurch nöthigt, entweder den Accumulator verschieden zu belasten, was zeitraubend ist, oder Pressen verschiedenen Kalibers anzuwenden, was kostspielig ist. – 2) Der Preſskolben muſs wegen des nöthigen Operationsraumes stets einen gröſseren Weg (Leerweg) machen, als zum thatsächlichen Pressen nöthig ist; dieser Leerweg wird bisher unter dem Einflüsse desselben Kolbenquerschnittes vollbracht, was eine Druckwasserverschwendung darstellt und gröſsere Pumpen wie Accumulatoren erfordert, somit die Anlage wie den Betrieb vertheuert.

Was den ersten erwähnten Nachtheil betrifft, wird dieser durch meinen Differentialaccumulator (* 1880 235 185), welcher Druckveränderungen ohne Aenderung des Belastungsgewichtes ermöglicht, beseitigt. Der zweite Nachtheil wird durch Verwendung von Differentialkolben verhütet derart, daſs der Leergang des Hauptkolbens unter Einwirkung eines kleinen, somit Wasser sparenden Differentialquerschnittes erfolgt, während der Hauptkolben, im geeigneten Moment dem Druckwasser ausgesetzt, den Vollenddruck bewirkt. Natürlich muſs hierbei jener Raum, welchen der groſse Kolben während seines Leerweges durchläuft, sich mit Wasser ohne Spannung selbstthätig füllen, damit das hinzutretende Druckwasser keinen Leerraum vorfindet, also sofort arbeitend wirken kann. Dies wird am zweckmäſsigsten dadurch erreicht, daſs der groſse Kolben während des Leerweges saugend wirkt, wobei sich als Ansaugewasser am einfachsten das verbrauchte Accumulatorwasser |100| eignet, das in einem an der Presse in Form eines Mantels befindlichen Behälter gesammelt wird, aus welchem dann blos der dem wirksamen Kolbenweg entsprechende Ueberschuſs abflieſst.

Aus den Fig. 1 bis 4 Taf. 11 ist die constructive Durchführung einer solchen speciell für Träger- und Brückennieten eingerichteten Differential-Nietmaschine zu ersehen.

An den Boden des eigentlichen Preſscylinders a ist das Steuergehäuse b angegossen. Der Preſscylinder besitzt einen Mantel, dessen Hohlraum den Behälter bildet, aus dem durch das Ventil c der Hauptkolben d bei seinem Leergang nach vorwärts das Füllwasser ansaugt. Mit dem Hauptcylinder a aus einem Stücke ist der Hilfscylinder e gegossen, in welchem der Differentialplunger ff1 gleitet, der seinerseits mit dem Druckplunger d fest verschraubt ist.

Der ringförmige Querschnitt f ist stets dem Accumulatordrucke ausgesetzt, hat daher immer das Bestreben, den fest verbundenen Druckplunger d zurück zu ziehen. Die hintere (volle) Fläche des Differentialplungers f1 wird nur behufs des Leerweges mit dem Accumulator in Verbindung gebracht, worauf der Ueberdruck der Vollfläche f1 gegenüber der Ringfläche f den Differential- sowie Hauptplunger vorwärts treibt, wobei letzterer durch das Ventil c aus dem Mantel, in welchem stets das gebrauchte Wasser abströmt, solches ansaugt. Im passenden Momente (also wenn das Nieteisen den warmen Bolzen berührt) wird die Verbindung des Hauptplungers mit dem Accumulator hergestellt, das Ventil c fällt zu und die Pressung vollendet sich unter dem vollen Drucke.

Als Steuerung dient ein vollkommen entlasteter Kolben g, der im Steuercylinder b in Fig. 3 während seiner Ruhelage dargestellt ist. Der Steuerkolben ist in seiner Mitte zu einem kleineren Querschnitte eingezogen und am oberen wie unteren Ende durch fettgetränkte Lederringe abgedichtet, welche, mittels Schraubenmuttern achsial zusammengepreſst, sich im Umfang ausdehnen. Der nach oben wie unten abgedichtete Hohlraum h des Steuerkolbens steht durch die Bohrung i mit dem Accumulator und durch die Bohrung k mit dem Differentialcylinder f in steter Verbindung. Auſserdem communicirt der Cylinder, in welchem sich der Steuerkolben g bewegt, durch die Bohrung m mit dem Differentialkolben f1 (Leerwegskolben), durch die Bohrung n mit dem Hauptkolben d und durch die Bohrung p mit dem Mantelraum des Hauptpreſscylinders a.

Das Spiel der Steuerung ist nun einfach folgendes: Der Steuerkolben befindet sich in seiner Ruhelage Fig. 3, die Druckleitung i zum Accumulator wird eröffnet. Das Preſswasser erfüllt sofort den ringförmigen Hohlraum h des Steuerkolbens und tritt durch die offene Bohrung k in den Differentialcylinder f1, drückt den Kolben f1, sowie den fest verbundenen Hauptkolben zurück und die später zu beschreibende Nietzange öffnet sich. Soll nun gepreſst, d.h. die Nietzange |101| geschlossen werden, so drückt man mittels des Handhebels R den Kolben g in der Pfeilrichtung Fig. 3 so weit nieder, bis das betreffende Dichtungsende die Bohrung m überschritten hat und dadurch die Verbindung des Hohlraumes h mit dieser, somit auch dem Accumulator hergestellt ist. Das Accumulatorwasser tritt nun auch in den Differentialcylinder f1 ein, drückt auf den bezüglichen Leerwegskolben, welcher durch seine gröſsere Fläche den Gegendruck f überwindet; der Leerwegs wie Hauptkolben gehen vorwärts, die Zange beginnt zu schlieſsen. Im Momente, wo die eigentliche Pressung des Bolzens beginnen soll, wird der Steuerkolben im gleichen Sinne noch weiter verschoben, bis das vorerwähnte Dichtungsende die Bohrung n überschritten hat, wodurch der Hohlraum h (also Accumulator) auch mit dem Hauptpreſscylinder in Verbindung tritt und die Zange unter dem vollen Drucke des Hauptkolbens d sich schlieſst, also nietet. Wie schon früher erwähnt, füllt sich der Hauptcylinder während des Leerweges durch das Ventil c aus dem Mantelraum, in den das gebrauchte Preſswasser abströmt, mit Wasser vollkommen an, so daſs das Druckwasser beim Eröffnen der Bohrung n sofort arbeitend wirkt. Läſst man nun den Steuerkolben in der zuletzt erwähnten Lage stehen, so bleibt bei geschlossener Zange die Niete unter Druck.

Soll die Zange sich öffnen, so wird der Kolben wieder durch Gegendrehung des Handhebels in seine Ruhelage gebracht; die Bohrungen m und n sind nun gegen den Accumulator wieder geschlossen, dagegen durch die Bohrung p mit dem Mantelraum in Verbindung; der Gegendruck der Kolben d und f1 hört auf. Dadurch kommt der stets vorhandene Druck auf den Differentialkolben f wieder zur Geltung, treibt diesen, sowie den Hauptkolben zurück, das Füllwasser von a und f1 wird durch die Bohrung p in den Mantelraum getrieben und die Zange ist zur nächstfolgenden Nietung geöffnet.

Ist O der Querschnitt des Hauptkolbens und o jener des Leerwegskolbens f1 ferner s1 der Leerweg und s der Kolbenweg des wirksamen Pressens, also s + s1 der ganze Hub des Preſskolbens, so beträgt die während einer Nietung benöthigte Wassermenge Os + os1, während es bei den Vollwegpressen, z.B. System Tweddell, O (s + s1), somit um den Betrag s1 (Oo) gröſser ist. Da nun der Querschnitt von o gegenüber jenem von O sehr klein, dagegen der Leergang s1 meistens gröſser wie s ist, so kann man ersehen, daſs die Ersparniſs an Kraftwasser über 100 Proc. steigen kann, somit einen wesentlich billigeren Betrieb zuläſst, wogegen die geringe Complication des Saugventiles verschwindend ist.

Die vorstehend beschriebene Presse eignet sich in Combination mit je einer besonderen Vorrichtung sowohl zum Träger- (Brücken-), als zum Kesselnieten. In Fig. 1 bis 3 ist der zum Trägernieten dienende Zangenmechanismus abgebildet. Mittels dieses sowie der Aufhängevorrichtung |102| kann die Nietmaschine sowohl stabil, als an einem Erahne hängend in jeder Richtung gegen den Horizont entlang dem zu nietenden Objecte arbeiten.

Die Zange besteht aus dem durch einen Bolzen mit dem Preſsplunger d verbundenen Druckbalken α und dem durch die Schrauben γ mit dem Preſscylinder a verbundenen Vorhaltebalken β, welche Balken in ihren Köpfen die auswechselbaren Nieteisen enthalten; die unteren Enden der Balken sind durch die Schraube δ gelenkig mit einander verbunden. Durch Lüftung der Schraubenmuttern γ und δ kann die Entfernung der beiden Balken von einander nach Bedarf geändert werden und gestattet die Schraube δ überdies die gegenseitige Lage der Nieteisen so zu ändern, daſs diese im Augenblicke des Pressens genau parallel stehen, somit den Kopf vollkommen central ausprägen, – ein weiterer Vorzug gegenüber dem Handnieten, sowie den englischen und amerikanischen Pressen.

Beim stabilen Nieten wird die Presse mit den Pratzen ω auf einen Holzbock geschraubt und das Nietobject entlang der Presse geführt. Zum beweglichen Nieten dient folgende Vorrichtung: Zwei Oesen z, welche entsprechend der Schwerpunktlage an den Schrauben γ verschiebbar sind, besitzen je einen Zapfen, um welche sich der Traghalbkreis π drehen kann; auf der Verlängerung des einen Zapfens ist das Schneckenrad λ festgekeilt, in welches die mit dem Tragbogen fest verbundene Schnecke ρ eingreift. Wird nun diese Schnecke mittels eines Handhebels bewegt, so muſs der Tragbogen, da das Rad fest bleibt, sich um dieses drehen, also, da der Tragbogen am Krahnhaken stets senkrecht herabhängt, die Zange sich gegen den Horizont um einen ganzen Kreis drehen. Damit nun die Nietmaschine (Zange) auch in der Richtung ihrer Querachse drehbar sei, gleitet eine Klemmvorrichtung ψ mittels einer Rolle um den Tragbogen, welche Klemmvorrichtung mittels Gegenhaken im eigentlichen Krahnhaken hängt. Durch Combination dieser zwei auf einander senkrechten Kreisbewegungen kann somit jeder Punkt des Raumes angegangen werden, die Nietmaschine sich also jeder Form des Objectes anpassen.

Um für diese Art der Nietung die Rohrleitung beweglich zu machen, werden in diese von Meter zu Meter Gelenkverbindungen eingeschaltet; ein derartiges Doppelgelenk befindet sich unmittelbar an der Presse (y Fig. 1) und gestattet durch seine zwei auf einander senkrechten Kreisbewegungen der Maschine selbst volle Drehfreiheit. Das Ableitungsrohr x ist entweder von Kupfer oder Kautschuk; in letzterem Falle wird es einmal um den Preſscylinder gewickelt, damit es über dem höchsten Mantelpunkt steht, also die Mantelhöhlung stets mit Ansaugewasser gefüllt bleibt. Das dem wirksamen Kolbenweg entsprechende gebrauchte Druckwasser kann dann wieder in den Saugbehälter der Preſspumpe geleitet werden. Um dem Oberarbeiter bequeme Handhabung |103| des Steuerhebels zu gestatten, steckt dieser lose mittels Vierkant auf seinem Drehzapfen, so daſs seine Neigung gegen den Horizont ebenfalls beliebig variirt werden kann. Die genaue Hubbegrenzung des Steuerkolbens endlich findet durch die zwei Anschlagschrauben r und r1 (Fig. 3) statt. Wie ersichtlich, ist die Steuerung eine ungemein einfache und können die Dichtungsringe im Abnutzungsfalle rasch und bequem ausgewechselt werden.

Derartige Nietmaschinen mit Vorrichtung zum Träger- (Brücken-) Nieten bis zu 24mm Bolzenstärke werden vollständig in bester Ausführung von der Maschinenbau-Actiengesellschaft, vormals Breitfeld und Danek in Prag zum Preise von 2000 M. geliefert.

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