Breuer und Schuhmacher's Wasserdruck-Nietmaschine mit Dampfbetrieb.

Mit Abbildungen auf Tafel 12.

Die Kalker Werkzeugmaschinenfabrik in Kalk bei Cöln a. Rh. baut eine Nietmaschine, welche nach dem Oesterreichisch-Ungarischen Patentblatt 1887 Nr. 4 * S. 60 am 6. December 1887 in Oesterreich-Ungarn patentirt ist. Die Steuerungseinrichtungen derselben sind auch an Pressen, Scher- und Lochmaschinen verwendbar.

Die in Fig. 3 und 4 Taf. 12 dargestellte Nietmaschine besteht aus einem Gabelständer gewöhnlicher Bauart mit Setzstock e1 und Druckkolben E, an dessen hochragender Nase der Nietstempel e angesetzt ist. Das Cylinderfutter D geht mit seinem Rohransatz durch den Cylinderboden und trägt auſsen einen Ventilkörper K, an welchem sich die Druckwasserleitung nach der Pumpe anschlieſst. Das darin befindliche Schluſsventil regelt den Wasserabfluſs aus dem Druckcylinder D und begrenzt durch Vermittelung des Gestänges k1 bis k3 den Rücklaufhub des Nietkolbens E selbstthätig durch eine stellbare Anschlagstange k3. Am Pumpencylinder C ist ein, die Wassermenge regelnder Behälter H angeordnet, dessen Abschluſs durch das Rückschlagventil h herbeigeführt ist, und welches durch das Hebelgewicht h2 geöffnet, durch ein am Steuerungshebel g angekuppeltes Gestänge i, j1 aber geschlossen wird.

Der Pumpenkolben B ist zugleich die Kolbenstange des im Hauptdampfcylinder A laufenden Kolbens, welcher durch den Kolbenschieber G gesteuert wird. Dieser Kolben- oder Rohrschieber G steuert auch zugleich den einfachwirkenden Nebenkolben F, welcher also durch Dampf gehoben und nach erfolgter Abströmung desselben, durch sein Eigengewicht im Niedergange, mittels des Hebelgestänges f1 bis f4 den Nietkolben E bis zur Nietstelle vorführt, während der Nebenkolben F im Auf hübe unter Dampf und nach beendetem Nietvorgang, den Nietkolben bis zu jener durch das Schluſsventil K bestimmten Hubgrenze zurückführt.

Der Nietvorgang ist folgender: Nachdem der sinkende Nebenkolben F den Nietstempel e an den Nietstift angestellt hat, der Pumpencylinder C und durch den ansaugenden Nietkolben E auch der Cylinderraum D mit Wasser aus dem Behälter E nachgefüllt ist, wird durch den Umsteuerungshebel g das Rückschlagventil h geschlossen und durch den Rohrschieber G die Dampfeinströmung unter dem Kolben A eröffnet. Der steigende Pumpenkolben B preſst das Druckwasser nach D und bringt einen Arbeitsdruck hervor, welcher aus nachfolgender Berechnung ersichtlich ist.

Seien A, B und D die Durchmesser von Dampf, Pumpen und Nietkolben, s und h die entsprechenden Kolbenwege, p die Dampf- und q |160| die Druckwasserspannung, so ist: und die Druckwasserspannung. Der Arbeitsdruck am Nietkolben ist demnach . Es ist ferner, wenn μ den Wirkungsgrad der Maschine bedeutet die Arbeitsgröſse eines Stempelhubes unter der Voraussetzung eines gleich bleibenden Arbeitsdruckes, daher oder nach erfolgter Abkürzung die Kraftübersetzung oder das Wegverhältniſs.

Ist z.B. das Kolbenverhältniſs und , der Dampfüberdruck p = 4k/qcm, so ist q = 4 . 30 = 120k/qcm oder Atm. die Spannung des Druckwassers.

Wenn ferner und angenommen ist, so wird das Wegverhältniſs oder sein.

Der Hub des Dampfkolbens müſste demnach annähernd 50mal so groſs, als der Nietstempelhub sein, was aber bei Nietmaschinen nicht annähernd der Fall zu sein braucht, weil während des Anstauchens des heiſsen Nietstiftes bis zur Vollendung des Nietkopfes der Arbeitsdruck allmählich ansteigt und nur beim Blechschluſs seinen höchsten Werth Q erreichen soll. Deſshalb ist ein gröſseres Wegverhältniſs zwischen Pumpen- und Nietdruckkolben für Nietmaschinen zureichend.

Wird (s : h) = 10, anstatt 50 angenommen, so folgt eine mittlere Arbeitsspannung am Nietdruckkolben, wenn die Arbeitsleistung ist, und weil und ist, die mittlere Arbeitsspannung

während der statische Enddruck beim Blechschluſs den 5mal höheren Werth allerdings auf Kosten der vollen Füllung des Dampfcylinders mit hochgespanntem Dampf erreicht.

Weil aber in Folge der ungehinderten Hubbewegung des Dampfkolbens A derselbe nach erfolgter Dampfausströmung sich stets auf den Bodendeckel stützt und der schädliche Raum dadurch klein wird, so |161| ist die ganze verbrauchte Dampfmenge für die Nietarbeit nutzbar gemacht.^*)