Titel: Allen's Nietmaschine mit Preſsluftbetrieb.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 266 (S. 259–262)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj266/ar266068

Allen's Nietmaschine mit Preſsluftbetrieb.

Mit Abbildungen.

Trotzdem Allen's Nietmaschinen schon früher beschrieben worden sind (vgl. 1878 230 * 101. 1879 231 * 306. 1880 238 * 125) und dieselben erst neuerdings erwähnt wurden (1887 265 492), so dürfte doch eine Darstellung ihrer Wirkungsweise schon deswegen gerechtfertigt sein, weil in Folge der sinnreichen Anordung ihrer Zwischenglieder es möglich wird, die treibende Preſsluft durch Expansion besser auszunutzen, ohne nennenswerthe Einbuſse an Stempeldruck zu erleiden. Auch muſs hierbei auf die Vorzüge hingewiesen werden, welche die Preſsluft als Betriebsmittel für Nietmaschinen gegenüber dem Druckwasser besitzt, als da sind: Die Elasticität der Luft, ihre geringere Spannung, die zulässige Verwendung biegsamer Zuleitungen, der Wegfall von Ablaufröhren an den Arbeitscylindern, die Möglichkeit beliebiger Druckregelung durch Drosselung, die Ausnutzung der Expansion, die Sicherheit gegen das Einfrieren der Rohrleitungen1), sowie endlich der Umstand, daſs der Betriebsstoff, die Luft, nichts kostet. Diesen Vortheilen stehen als Nachtheile gegenüber: Der gröſsere Querschnitt der Rohrleitungen und der Arbeitscylinder, sowie die Unzulässigkeit des unmittelbaren Kolbendruckbetriebes.

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Eine Vergleichung aller dieser Umstände dürfte die Verwendung der Druckluft als Betriebsmittel für Nietmaschinen vortheilhaft erscheinen lassen, wie es auch im Engineering, 1887 Bd. 44 S. 302 bemerkt wird, daſs der in Amerika vielfach übliche Betrieb mit Druckluft in England noch zu wenig Beachtung gefunden hat.

Beachtenswerth muſs diese Betriebsart in Ländern mit strengem Winter, oder dort sein, wo das Betriebswasser gekauft werden muſs.

Fig. 1., Bd. 266, S. 260
Fig. 2., Bd. 266, S. 260

Allen's tragbare Nietmaschine, welche von De Bergue und Company in Manchester gebaut wird, besteht nach Fig. 1 aus einem hufeisenförmigen Guſsstahlbügel mit angegossenen Stützzapfen für zwei Kurbelschienen und einer Aufhängeschlinge, welche in der Schwerebene des Ganzen angebolzt ist. Auf dem Guſsstahlbügel ist der Arbeitscylinder von 254mm Bohrung aufgeschraubt, an dessen Kolben die Schubstange unmittelbar schwingend angebolzt und durch die röhrenförmige Kolbenstange nach auſsen geführt ist. Der durchgehende Kreuzkopf bolzen bildet ein Gelenk für Schubstange, Kurbelschienen und einen zwischenliegenden Kniehebel, welcher sich auf ein geführtes Druckstück setzt, in welchem der Nietstempel nach Belieben stellbar eingeschraubt wird. Die Steuerung erfolgt mittels eines auſsenliegenden Griffhebels durch einen gewöhnlichen Muschelschieber wie bei der Dampfmaschine. Hubbegrenzung des Rücklaufes ist nicht vorgesehen und auch nicht erforderlich. Der Kolbenüberdruck P beträgt bei 4⅔k/qc Luftpressung annähernd 2t,5. Der anfängliche Stempeldruck steigt hierbei von 1,5 bis auf 30t und mehr am Hubende des 90mm betragenden Stempelweges. Die Weg- und Kraftverhältnisse in dieser Maschine, die Wirkungsweise |261| derselben, sowie der Wirkungsgrad können aus den beigegebenen Diagrammen (Fig. 2 bis 5) beurtheilt werden.

Es stellt A5 die Richtung der Cylinderachse und demnach des Kolbendruckes P, AB die Schubstange, BC die Kurbelschienen, BE die Kniehebel in ihren Anfangsstellungen (Fig. 2) vor, während C den unveränderlichen Stützzapfen, E und F Anfangs- und Endstellung des Nietstempels bedeutet. Den Kreuzkopfstellungen 0 bis 5 im Kurbelkreise entsprechen die gleichbenannten Stempelstellungen 0 bis 5 auf der Linie CE, so daſs F5 die Endstellung des Kniehebels ist.

Die Projection des Kurbelbogens (0, 5) auf die Kolbenstangenrichtung (A5) ergibt den vollen Kolbenhub. Das Verhältniſs des Kolbenhubes zum Stempelhub (5, 0) : (EF) ist die mittlere Uebersetzung dieser Maschine. Die eigentliche Uebersetzung ist aber sehr verschieden, bei Beginn des Kolbenweges klein, beinahe gleich 1, während dieselbe am Ende zu groſser Höhe steigt. Ueber die Kräftezerlegung gibt Fig. 3 Aufschluſs, in welcher P den Kolbendruck, S die Kurbelspannung (BC) und D den Druck im Kniehebel (BE) vorstellt. Dieser Druck D zerlegt sich im Gelenkpunkt E, in den Führungsdruck N und den Stempeldruck W. Mit Berücksichtigung der Reibung in der Führung wird W kleiner sein als die Normalprojection von D, und zwar um so kleiner, je gröſser der Reibungscoefficient (f = ⅛) wird. Mit dieser Annahme und für volle Füllung des Betriebscylinders ist das Arbeitsdiagramm Fig. 4 erstellt, aus welchem das Anwachsen des Stempeldruckes W ersichtlich ist, während Fig. 5 die Zunahme des Führungsdruckes N zeigt.

Fig. 3., Bd. 266, S. 261
Fig. 4., Bd. 266, S. 261
Fig. 5., Bd. 266, S. 261

Der kleine Flächenabschnitt (fN) stellt die durch die Führungsreibung verbrauchte mechanische Arbeit dar, so daſs die Flächensumme dieser (fN) und jener von (W) die gesammte, durch das Kolbendiagramm P dargestellte Arbeit eines Hubes ist. Bei halber Füllung wird der Stempeldruck W in der Stellung der Ordinate 3 erst eine Abweichung |262| (Fig. 4) aufweisen, so daſs derselbe bei 10t Stärke gleichbleibt oder bei weiterem Hub langsam zunimmt, eine Druckstärke, die beim Nieten schwacher Bleche nur erwünscht sein kann.

Wenn aber in Folge mangelhafter Nietstempeleinstellung bei wechselnden Blechstärken und schwankenden Nietstiftlängen der Triebkolben nicht seinen vollen Hub zurücklegt, so wird der vorgeschriebene Enddruck niemals erreicht und nur jener Nietdruck erhalten, welcher dem Kraftverhältnisse dieser augenblicklichen Stellung (Fig. 3 und 4) zukommt. Während also der geforderte Nietdruck bei Druckwassermaschinen unter allen Umständen gesichert ist, hängt die Erreichung dieses Grenzdruckes bei Allen's Druckluftmaschinen wesentlich von der Gewissenhaftigkeit und Sorgfalt des Arbeiters ab.

Pregél.

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Im Winter wird die Betriebsluft getrocknet.

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