Titel: Nietmaschinen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316 (S. 757–764)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/ar316171

Nietmaschinen.

Von Prof. Th. Pregél, Chemnitz.

Nach der Arbeitsweise unterscheidet man Nietmaschinen, die mit stetigem Druck und solche, die mittels Schlagwirkungen arbeiten, ferner wird nach dem Arbeitsmittel geschieden, ob Presswasser, Pressluft, elektrische Energie bezw. motorische Kraft angewendet wird und endlich nach der Betriebsweise gegliedert, ob die Maschinen eine feststehende Anordnung oder einen tragbaren Bau aufweisen. Endlich kann darauf hingewiesen werden, ob die Maschine bloss zum einfachen Nietkopfschluss eingerichtet ist, oder ob damit noch eine besondere Vorrichtung zum Schliessen der Platten vor dem Vernieten vorhanden ist, also unter Umständen die Nietmaschine doppeltwirkend ist.

Zuletzt kann noch Erwähnung geschehen, ob die Nietmaschine befähigt ist, mittels glatter Stifte die Nietverbindung herzustellen, also gleichzeitig Setz- und Schliesskopf zu bilden.

Bevor auf das Wesen dieser Maschinen eingegangen wird, mögen einige Versuchsergebnisse über den Arbeitsaufwand beim Hand- und Maschinennieten angeführt werden, die seiner Zeit von M. Ch. Frémont angestellt worden sind und welche nach Engineering, 1898 I S. 279, in abgerundeten Werten hier wiedergegeben sind.


Handhammernietung
Maschinennietung
mit Druckwirkung
Nietstift-
durch-
messer
in cm

Nietstift-
querschnitt
in qcm

Gesamt-
arbeit
in mkg

Spezifische
Arbeit in
mkg/qcm

Spezifische
Arbeit in
mkg/qcm

Enddruck

in t
1,2 1,13 110 100 15 18
1,4 1,54 180 120 16 25
1,6 2,00 280 140 17 34
1,8 2,55 400 160 18 44
2,0 3,14 580 180 19 53
2,2 3,80 760 200 20 66
2,5 3,91 1130 230 21 1001)

Ein ausgedehnter, drei Wochen Arbeitszeit umfassender Vergleichs versuch über die Kosten der Handhammer- gegen die Presslufthammernietung wurde nach Engineering, 1900 I S. 336, auf der Chicago-Schiffswerft unternommen und dabei 93479 Nieten von 25 bis 16 mm Stärke in sämtlichen Teilen des Schiffskörpers geschlossen.

Bemerkenswert ist das mittlere Schlussresultat (1 Cent = 4 Pf. gerechnet).

Maschinenarbeit Gesamtkosten 5613 M.
Kosten für eine Niete 6 Pf.
Handhammernietung Gesamtkosten 11947 M.
Kosten für eine Niete 12,75 Pf.
––––––––––––––––––––––––––
Ersparnis insgesamt 6334 M.
für eine Niete 6,75 Pf.

oder

6,00 : 12,75 = 0,47

bezw. die Kosten der Maschinennietung betragen bloss 47 vom Hundert der Handhammernietung.

Interessant sind die Ergebnisse einzelner Hauptgruppen.

Niet-
stift
Zoll
engl.

Anzahl
der
Nieten

Hand-
arbeit
Pf.

Niet-
maschine
Pf.

Unter-
schied
Pf.

Arbeitslage im
Schiffskörper
1 6217 18 10 8 Kielplatten
21628 14 7 7 Schiffshaut
¾ 24632 11 5 6 Schiffshautlängsnaht
¾ 12723 12 4 8 Vertikalnähte

Der Pressluftbetrieb der Nietmaschinen hat in Amerika die weiteste Ausbildung erfahren. – Vorerst waren Nietmaschinen mit Kniehebelübersetzung fast allgemein in Gebrauch (vergl. D. p. J., Allen, 1889, 271 * 438). Diese Maschinen erfordern aber einen schweren Rahmen, der mit der Maulweite des Gestellbügels immer wuchtiger wird und dadurch die Beweglichkeit des Werkes stark beeinträchtigt. In Erkenntnis dessen wurden später die Nietmaschinen mit Schlagwirkung bevorzugt, nachdem die Bauweise der Presslufthämmer immer weitere Fortschritte machte. Diesen Hammernietmaschinen genügt aber ein ganz leichter Rahmenbügel, wodurch die Manövrierfähigkeit der Nietmaschine ganz ausserordentlich erhöht wird. Dieser Vorteil, die Billigkeit der Anlage, sowie die Wirtschaftlichkeit des Betriebes, namentlich aber die Verwendbarkeit des Hauptwerkes zu anderen Nebenzwecken sind der Hauptgrund der Verbreitung dieser neuesten Maschinengattung in Werken von grosser räumlicher Ausdehnung, wie es Brückenbau-Eisenkonstruktionswerkstätten, Schiffswerften und Kesselschmieden sind. Doch scheint es, dass für Kesselvernietungen der Vorzug bis auf weiteres den mit steigendem Druck arbeitenden Nietmaschinen gegeben wird.

Nietmaschinen mit Hammerbetrieb.

Boyer's Nietmaschine.

An einem schmiedeisernen Bügel a (Fig. 1) wird nach Engineering, 1900 I * S. 336, ein Cylinder b angesetzt, in welchen ein federnder Setzstockkolben c spielt. Derselbe wird mittels Pressluft bis an den eingeschobenen Nietkopf vorgedrückt und angehalten. In einer Klemmschelle d des zweiten Gestellarmes wird ein Pressluftwerkzeug f, dem Werkstück angepasst, befestigt. Zur Bethätigung des Hammerwerkes dient der Drücker g für das bekannte Einlassventil. Nun ist am Bügelknie ein besonderes Ventilgehäuse h angeschraubt, aus welchem Zweigrohre i und k nach dem Setzstock c und nach dem Hammerwerk f führen. Wird nun mittels des Drückers l das Einströmventil m geöffnet, so tritt Pressluft zuerst hinter dem Setzstock c, so dass der Maschine vorerst die richtige Anlage an das

|758|

Werkstück gegeben wird. Ist dies erfolgt, so wird der Hamm erbe trieb durch den Drücker g eingeleitet und der Nietkopf geschlossen. Nachdem dies geschehen, wird nach Freigeben des Drückers l der Setzkolben c durch die Windungsfeder zurückgelegt, wodurch die Nietmaschine vollständig vom Werkstück freigemacht wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 758

Kinman's Hammernietmaschine mit Blechschluss.

Am Nietbügel a (Fig. 2 bis 4) ist der feste Setzkopf b eingesetzt, welcher die Arbeitslage (Fig. 2) zum Werkstück c einnimmt. Am Bügelarm d ist ein zweiter Bügelrahmen f angeschraubt, der einen cylindrischen Kolben g trägt. Ueber diesen ist nun das Hammergehäuse h geschoben, welches den Steuerschieber i enthält. Um dieses Gehäuse gegen seitliche Verdrehung zu sichern, übergreifen zwei Leisten den inneren Gurt des kleinen Bügels f. In dieses Gehäuse ist mit konischem Ansatz der Arbeitscylinder k eingesetzt, welcher durch eine aufgeschraubte Rohrbüchse l am Ort gehalten wird. Ueber den Arbeitscylinder k und in der festen Rohrbüchse bewegt sich unter Federkraft stehend die Blechschlussbüchse m. Wird nun vermöge eines Verteilungshahnes n Pressluft in den Raum zwischen g und h geleitet, so rückt das ganze Hammergehäuse h gegen das Werkstück an. Da nun gleichzeitig Pressluft in den Raum hinter dem Bord der Blechschlussbüchse m fliesst, so wird diese Büchse, die Kraft der Windungsfeder überwindend, an die Blechplatte anrücken und diese an das Gegenstück c anpressen, wie Fig. 3 es zeigt. Da nun damit gleichzeitig ein Andruck des Hammerstöckels o an den Nietstift erfolgt, so wird dadurch ohne weiteres der selbstthätige Hammerbetrieb eingeleitet. Nach dem U. S. P. Nr. 663124 vom Jahre 1900 finden die Steuerungseinrichtungen der Hammernietmaschine von Kinman in Chicago (Fig. 5 bis 14) eine besondere Erläuterung.

Textabbildung Bd. 316, S. 758

Der Hauptkörper a, das Hammergehäuse schiebt sich mit der Rückenkammer über den im Bügel befestigten Kolben b. In dieses ist mit konischem Zapfen der Hammercylinder c eingesetzt, welcher vermöge eines Zwischenringes r durch die Rohrbüchse g an das Gehäuse a verschraubt wird. Im Cylinder c spielt der Hammerkolben d, welcher auf den als Gesenk ausgebildeten Bolzen f schlägt. In der Rohrbüchse g, dicht geführt und über den Arbeitscylinder c geschoben, bewegt sich unter Federdruck die Blechschlussbüchse h nach rückwärts, sobald hinter dem Ringkolben h die Pressluft ins Freie entwichen ist.

Textabbildung Bd. 316, S. 758

Dagegen treibt Pressluft in der Kolbenkammer ab die ganze Vorrichtung gegen das Werkstück, zu welchem Zweck die Rohrbüchse g sich in einem Auge des Bügels führt. Tritt hierauf Pressluft hinter die Büchse h, so wird nach Ueberwindung der Federkraft eine Anpressung der zu vernietenden Teile statthaben. Dass diese Blechschlusskraft nur verhältnismässig klein sein wird, ist bei der geringen Ringkolbenfläche und der niedrigen Luftspannung selbstverständlich. Dagegen gibt diese Blechschlussvorrichtung |759| der ganzen Maschine eine sichere Arbeitslage dem Werkstück gegenüber, so dass diese Einrichtung zweckmässig erscheint.

Durch den Hahn k (Fig. 9) wird Pressluft nach dem Schieberkasten geführt, in welchem eine Steuerbüchse l (Fig. 6) eingeschoben ist, in welcher ein Kolbenschieber i spielt. Dessen Kammerteil wird hinten durch den Deckel m verschlossen, während in der Vorderwand n eine siebartige Löchergruppe (Fig. 12) für die Luftausströmung dient.

Aus dem Schieberkasten führt ein Winkelkanal 1 in dem Cylinderraum hinter dem Hammerkolben (auch Fig. 9), in dessen hinterem Endstück eine Ringnut (Ringmuschel) eingedreht ist (Fig. 9). Nach vorne zu abständig führt der Kanal 2 (Fig. 11) aus dem Cylinder nach der Ausströmung. Im Gehäuseteil a ist ferner eine Ringnut ausgedreht, welche mit Kanal 3 in die Ausströmung führt (Fig. 12). Dieser Ringkanal 3 ist durch zwei Längskanäle 4 mit dem Cylindervorraum in Beziehung gebracht, so dass freie Ausströmung so lange herrscht, bis 4 4 durch den vorlaufenden Hammerkolben d nicht verschlossen wird. Ist dies geschehen, so wird komprimierte Vorluft durch den Längskanal 5 5 nach der hinteren Schieberkammer getrieben, wodurch der Schieber i vorgesteuert wird (Fig. 10). Ist aber dies erfolgt, so strömt die Vorluft durch Längskanal 6 6 (auch Fig. 13) ins Freie. In der Schlagstellung des Hammers d verbindet der Längskanal 7 vermöge der kleinen Seitenmuschel (Fig. 9) die Einströmung durch Loch 8 mit dem Längskanal 5, welcher nach dem Schieber i führt.

Durch den Längskanal 9 tritt Pressluft aus der inneren Schiebermuschel nach dem Cylindervorraum ein und treibt den Hammerkolben d in die Rücklage. Damit dies möglich werde, muss hinter dem Hammer d ungehinderte Ausströmung durch 2 herrschen, was auch in der Schieberstellung (Fig. 6) der Fall ist. Endlich wird durch Längskanal 10 eine ständige Verbindung zwischen der durch k geöffneten Einströmung und der Blechschlusskammer rh aufrecht erhalten. Ebenso wird durch den kurzen Winkelkanal 11 (Fig. 7) eine Kommunikation zwischen Einströmung und hinteren Cylinderstellraum ab sofort nach Eröffnung des Hahnes k herbeigeführt, so dass Anstellung, Blechschluss und Hammerbetrieb sich unmittelbar folgen.

Textabbildung Bd. 316, S. 759

Wird nun durch die Einstellung ab auch der Arbeitscylinder c an den Nietstift angestellt, so kann der Hammerbetrieb erst dann eingeleitet werden, sobald der Schieber i in seiner Linkslage (Fig. 5) sich eingelegt hat, was durch den feinen Kanal 12 (Fig. 6) ermöglicht wird, der Pressluft nach dem inneren Schieberraum führt. Doch kann eine Linkssteuerung des Schiebers i nur dann erfolgen, wenn hinter dem Schieber i freier Atmosphärendruck herrscht, was durch Kanal 5 und 4 oder 6 ermöglicht wird. Erst nach Verlauf dieser Umsteuerung tritt Pressluft hinter dem Hammerkolben ein, während vor dem Kolben Ausströmung durch 9 stattfindet.

Douglas Earl's Nietmaschine für Stehbolzen.

In der Eisenbahnwerkstätte in Crewe, England, ist eine Pressluft-Hammernietmaschine in Betrieb, welche dazu dient, die vorstehenden kurzen abgefrästen Enden der kupfernen Stehbolzen in den Feuerbüchsen der Lokomotivkessel genau anzustauchen.

Nach Revue de Mécanique, 1897 * S. 1105 trägt der aus Stahlblechen gefertigte Bügel a (Fig. 15 bis 17) als Gegenhalter eine Schraube b und als Führung für das Werkzeug eine konische Schale c, an welcher ein Dreifuss d angeschraubt ist, mit welchem der Nietbügel anden Stehbolzen centrisch angestellt wird, wozu eine angenietete Ringscheibe vorgesehen ist.

Nach erfolgter Einstellung des Nietbügels wird mit der Handradspindel f der eigentliche Presslufthammer g an den Stehbolzen entsprechend abständig angestellt. Ist auch dies geschehen, so kann der Hammerbetrieb eingeleitet werden, wobei die kegelförmige Führungsscheibe h in der Trichterschale c langsam herumgedreht wird. Nach einem vollen Umlauf ist der Stehbolzenkopf nietkopfförmig angestaucht, ohne dass hierbei das innere Gewindstück verletzt wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 759

Nietmaschinen mit stetig steigender Druckwirkung.

A. Nietmaschinen mit Pressluftbetrieb.

Die älteste und verbreitetste dieser Maschinengattung ist jene von Allen. Vergl. D. p. J., 1889 271 * 438.

Allen's tragbare Nietmaschine.

Am Nietbügel g (Fig. 18) dieser Maschine ist ein Cylinder angeschraubt, in welchem ein Rohrkolben f spielt, der mittels Pressluft nach aussen getrieben und dessen Schubstangenkopf c durch den Kreislenker ac von c nach d geführt wird. Am Bolzen c dieses Schubstangen köpf es ist ein Druckhebel cb angelenkt, dessen Kreuzkopf b in einer Geradführung des Gestellbügels sich bewegt, an welchem der Nietstempel angebracht ist. Wird nun in dieser Anfangsstellung aus b als Mittelpunkt durch c ein Kreisbogen geschlagen, so wird in der verlängerten Führungsrichtung ein Stück hd abgeschnitten, welches der Kreisbahn cd entsprechend, den Stempelhub bi vorstellt. Denn da a ein fester Drehpunkt am Gestellbügel ist, so wird c nur nach d gelangen können, es muss daher der Kreuzkopf b von seiner Höchstlage um die Hubstrecke hd nach abwärts geführt werden.

Textabbildung Bd. 316, S. 759

Es ist nun in Fig. 19 zeichnerisch nachgewiesen, dass diese Stempelhübe für gleiche Wege des Treibkolbens um so mehr abnehmen, je mehr sich der Schubstangenkopf c der Führungsvertikalen nähert, dass daher in dieser Lage die Kraftübersetzung am grössten wird. Diese Stempelstellung entspricht aber dem endgültigen Schluss des Nietkopfes, |760| während bei beginnender Arbeit die am frei vorragenden Nietstift wirkende Kraft am kleinsten ist. Dieser Arbeitsgang entspricht sinngemäss am besten der Nietkopfbildung. Wird vorerst von den Reibungsverlusten abgesehen, so muss der Inhalt der durch den Stempelhub bi, den Schlussdruck ik und die Kurve bk begrenzten Arbeitsfläche gleich dem Inhalte der Rechtecksfläche von der Längsseite de gleich Kolbenhub und einer Höhe p sein, welche die Kolbenkraft in f vorstellt.

Levèque's standfeste Nietmaschine.

Textabbildung Bd. 316, S. 760

In dieser Maschine ist der Allen'sche Kniehebel acb (Fig. 20) angewendet, der Nietbügel g und der Pressluftcylinder an einem Bock k angeschraubt. Doppelte Nietstempel i sind im Kreuzkopfschlitten l angeordnet, welche gegen die Setzstempel m wirken. Mit dem Handsteuerhebel n wird ein gewöhnlicher Muschelschieber o bethätigt, welcher die durch p einströmende Pressluft bei der Rücklage des Hebelwerkes vor dem Kolben einleitet. Naturgemäss ist mit Rücksicht auf den Luftverbrauch die wirksame Fläche ein Ring von gerade zureichender Grösse, während für den Arbeitsgang die volle Rückfläche des Kolbens in Betracht kommt.

Ch. Bidwell Albree's tragbare Nietmaschine mit Zangenbügel.

Textabbildung Bd. 316, S. 760

Bei tragbaren Nietmaschinen hat sich die Gestellanordnung mit schwingendem Zangenschenkel namentlich beim Vernieten der Knoten an Eisenkonstruktionen gut bewährt. Die ganze Maschine wird zwar doppelt so gross, dafür sind aber die beiden Nietstempel freiliegend und können bequem in Eckverbindungen eingeführt werden. Eine solche tragbare Nietmaschine von Chester Bidwell Albree in Alleghany City, Penn., ist in Fig. 21 dargestellt (vgl. D. p. J. 1898 309 * 185). Am Bügel a ist eine gerade Führungsleiste b und ein Hängebügel c angegossen, während der Arbeitscylinder d an der Innenseite angeschraubt ist. Um ein Mittelgelenk f schwingt der zweite Doppelhebel g dadurch aus, dass eine Lenkerschiene h durch die Schubstange i aus der punktierten Schräglage in die Normalstellung gebracht wird. Um die Reibung in diesem Gelenkknie zu ermässigen, ist eine Rolle l eingeschaltet, welche an der Führungsleiste entlang rollt. An den freien Hebelenden sind die Nietstempel m und n vorgesehen. Ein Uebelstand dieser Zangenhebel ist die Bogenbewegung der Nietstempel, welche aber wohl bei Kesselnietungen, nicht aber bei Eisenkonstruktionen als besonderer Nachteil empfunden wird.

Fielding's tragbare Nietmaschine.

Während die vorbeschriebenen Nietmaschinen beim Vorrücken des Arbeitskolbens arbeiten und zur Rückstellung des Hebelgestänges frische Pressluft erfordern, welche an der vorderen Ringfläche des Kolbens, also an der Stopfbüchsenseite wirkt, wird diese Pressluft in Fielding's Nietmaschine (Fig. 22) dadurch erspart, dass die Stopfbüchsenseite des Kolbens zur Arbeitsseite gemacht wird, und diese Pressluft nach vollendetem Arbeitsgange in den Raum hinter den Kolben geleitet wird. Es findet hiernach Spannungsausgleich vor und hinter dem Kolben statt und wegen der grösseren Hinterfläche des Kolbens eine entsprechende Kraftäusserung beim Vorrücken desselben,wodurch das Hebelwerk zurückgestellt wird. Zudem wird auch durch Anwendung einer Druckrolle die gleitende Reibung, sowie der starke Führungsdruck, der in Allen's Maschine vorkommt, durch eine geschickte Anordnung der Drucknase bedeutend herabgesetzt.

Textabbildung Bd. 316, S. 760

Am Gestellbügel a (Fig. 22) ist der entsprechend grosse Pressluftcylinder b angeschraubt, in welchen der Kolben mit seiner Vorderseite im Arbeitsgange wirkt, indem die Kolbenstange c mit dem Kreuzkopf d nach rechts geschoben wird. In diesem Kreuzkopf ist eine untere Rolle f vorgesehen, welche auf einer zur Cylinderachse parallel liegenden Gleitbahn des Gestellbügels a sich stützt, während die zweite obere Druckrolle g am Führungsschenkel eines Doppelhebels h wirkt. Dieser um einen Gelenkbolzen i schwingende Hebel h drückt nun mit seinem kürzeren Schenkel unmittelbar auf den in der Gestellführung gleitenden Nietstempelkolben k, welcher gegen den aufgeschraubten Gegenstempel l sich bewegt. Schwache Gelenkschienen m dienen zum Zurückheben des Stempelkolbens k, sowie eine kleine Rollennase den Hebel h zurückdreht, sobald der Kreuzkopf d nach links in die Rücklage gelangt. Mittels der Hängeöse o, welche möglichst in der Schwerachse der Maschine angreift, wird das Nietwerk mittels Kran am Werkstück verlegt. (Feilden's Magazine 1900 * S. 400.)

B. Nietmaschinen mit gemischtem Pressluft- und Presswasserbetriebe.

Bei diesen Nietmaschinen ist an Stelle der Gelenkhebelübersetzung eine Uebersetzung mittels Pressflüssigkeit eingesetzt, indem der mittels Pressluft bethätigte Arbeitskolben auf eine Presspumpe wirkt, deren Flüssigkeit den eigentlichen Stempelkolben treibt (vgl. Winans. D. p. J., 1898 309 * 185).

Caskey's tragbare Nietmaschine.

Textabbildung Bd. 316, S. 760

Bei einer älteren Ausführung (Fig. 23 und 24) ist der Pressluftcylinder b an der Rückseite des Gestellbügels a unmittelbar aufgeschraubt. Mittels eines Drehschiebers c (Fig. 24) wird die aus d zuströmende Pressluft entweder durch den rechtsseitigen Kanal g vor dem Kolben f im Arbeitsgange eingeleitet, wobei die hinter dem Kolben befindliche, schwächer gespannte Luft durch h und k ins Freie abströmt, oder es gelangt bei einer Verdrehung des Steuerhahnes |761| c um 90° ein Verbindungskanal, eine Muschel über den Auslauf der Kanäle g und h, wodurch ein Uebertritt der Pressluft vor dem Kolben in den Raum hinter dem Kolben stattfindet. Weil nun die Hinterfläche des Kolbens f um annähernd den Betrag des Kolbenstangenquerschnittes i grösser als dessen Vorderfläche ist, so findet trotz des Spannungsausgleiches eine Rücklage des Kolbens f statt. Die in einer Bohrung des Gestellbügels geführte Kolbenstange i bildet aber den Cylinder zu einem Rohrkolben l, der im Cylinderboden in fester Lage eingesetzt ist. Im Arbeitsgange des Pressluftkolbens f wird die im Cylinder i befindliche Pressflüssigkeit durch die achsiale Bohrung des Kolbens f und durch das angeschlossene Rohr o nach dem Presscylinder q geleitet, in welchem der Stempelkolben p niedergetrieben wird. Zur gegensätzlichen Einstellung der Nietstempel m und n behufs Abminderung des toten Ganges ist die Regulierschraube r vorgesehen und während zur Abdichtung der Pressluft an der Kolbenstange i eine einfache Führungsbüchse aus Messing genügt, muss der Stempelkolben mittels Lederstulpringen abgedichtet sein.

Caskey's hydro-pneumatische Nietmaschine.

Diese in Fig. 25 und 26 nach Modern Machinery, 1899 Bd. 6 Nr. 4 S. 162 von Pedrick und Ayes in Philadelphia, Pa., in 22 Grössen gebaute tragbare Nietmaschine wird mit Pressluft betrieben, während Kohlenwasserstoff als übersetzende Pressflüssigkeit im Hilfs- und Presscylinder gebraucht wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 761

Da diese Pressflüssigkeit frostsicher ist, wird diese Nietmaschine an freien Bauplätzen selbst im strengsten Winter zu Betriebsstörungen keine Veranlassung geben. Am Bügel a (Fig. 25 und 26) ist der Führungscylinder b unmittelbar angegossen, an welchem als Deckelstück der eigentliche Presscylinder c aufgeschraubt ist. In diesem bewegt sich der mit Scheibenkolben ausgestattete Stempelkolben d und zwar nach abwärts im Arbeitsgange unter der Wirkung der Druckflüssigkeit und in die Rücklage, nach aufwärts unter Druckluft, welche während der Rückstellung des grossen Arbeitskolbens k aus dem vorderen Cylinderraum durch das Verbindungsrohr f nach dem Führungscylinder b überströmt. Der Hauptcylinder g besitzt einen Muscheldrehschieber h zur Steuerung der Pressluft direkt vor und hinter dem Kolben k. Wird Pressluft vor dem Kolben eingelassen, so bewegt sich dieser in die Rücklage (Fig. 25). Wenn jedoch Pressluft hinter dem Kolben einströmt, so treibt diese die als Pumpenkolben wirkende Stange i durch die Zwischenkammer l in den als Pumpencylinder ausgebildeten Zwischenteil o, welcher an dem Presscylinder c eingeschraubt ist. Da aber dieser Hub der Pumpenstange i den eigentlichen Arbeitshub des Nietstempels d erzeugen soll, so ist mit Rücksicht auf die Oekonomie des Kraftmittels noch ein kleinerer Hilfscylinder p vorhanden, in welchem ein freier Kolben q beständig unter Druckluft stehend, die Pressflüssigkeit in die vorerwähnteKammer l leitet, sobald der Nietstempelkolben d im toten Gange, also ohne Widerstand zu finden, an den Nietstift anläuft. Diese, der Nietarbeit vorangehende Füllung des Presscylinders c mittels eines Hilfskolbens q erhöht wesentlich die Wirtschaftlichkeit des Betriebes. Selbstverständlich kann diese Hilfsfüllung nur stattfinden, wenn im Hauptcylinder g vor dem Kolben bezw. im Führungscylinder b Ausströmung bezw. Atmosphärendruck herrscht, was vor Beginn des Arbeitshubes auch eintreten muss. Weil aber die untere Ringfläche des Stempelkolbens d wesentlich grösser als jene des Hilfskolbens q ist, wird nach beendeter Rücklage des grossen Kolbens k auch der Stempelkolben d mittels Pressluft weitergehoben, so dass die darüber befindliche Pressflüssigkeit durch die freigewordene Zwischenkammer l nach dem Hilfscylinder p zurückgeleitet werden kann, was nur dann möglich ist, wenn der unter stetiger Pressluft stehende Hilfskolben q durch den steigenden Stempelkolben d nach links in die Rücklage getrieben wird.

An dieser Nietmaschine ist ausser dem Nietstempel nur der Steuerhebel r frei, sonst befinden sich sämtliche bewegten Teile in geschützter Lage. Wie bei allen tragbaren Nietmaschinen ist auch dieser Nietbügel frei beweglich in einem Kugellager des Krangehänges eingesetzt.

C. Nietmaschinen mit Presswasserbetrieb.

Ueber diese Maschinen, die standfest und tragbar ausgeführt werden, ist in D. p. J. früher schon ausführlich berichtet worden. Vergl. Tweddel 1895, 297 * 271, H. Smith 297 * 272, Wood 297 * 273, Arrol * 274, Schönbach * 289, Walson-Stillmann * 290, Loss * 291, Prött * 291, Niles * 293, Payne-Gallwey * 294, Berry * 294, Kalk 1898, 309 * 186.

Es erübrigt noch, zur Ergänzung eine einfache kleine standfeste, eine tragbare und eine grosse standfeste Nietmaschine neuester Bauart, welche sämtlich mit von Akkumulatoren geliefertem Presswasser bethätigt werden, hier anzuführen.

H. Berry's standfeste Nietmaschine mit Zangenbügel.

Textabbildung Bd. 316, S. 761

In einem Lagerständer a (Fig. 27 und 28) schwingt uni einen Bolzen b ein Hebel c, welcher mit einer angegossenen seitlichen Nase d zwischen festen Anschlagknaggen f des Ständers eine begrenzte Schwingungsfähigkeit besitzt. Um aber in der Druckrichtung (Rechtsdrehung) dieser freien Schwingung einen stetigen Widerstand entgegenzusetzen, drückt eine zweite Nase g auf einen kleinen Kolben h, der unter Presswasser steht. In der Pfanne i des einen Hebelendes stützt sich der Kolben k, welcher aus dem Cylinder durch Presswasser getrieben wird. Dieser Cylinder ist an dem oberen Hebel l anmittelbar angegossen, schwingt gleichfalls um den Bolzen b und trägt den Nietstempel m, welcher gegen den Setzstempel n des unteren Hebels c wirkt. Diese einfache Maschine findet auf Schiffswerften, in Brückenbauanstalten und auch in Kesselschmieden eine zweckmässige Verwendung für glatte Arbeit in geraden Werkstücken.

Grace's tragbare Nietmaschine.

Bemerkenswert an dieser Nietmaschine (Fig. 29 bis 32) ist die vollständig mittelrichtige Lage des Stempels zum Kolben, eine Anordnung, die bei grösseren Nietmaschinen verhältnismässig selten anzutreffen ist. Dadurch werden die schädlichen Kippmomente und die damit zusammenhängende einseitige Abnutzung der Liderungsringe vermieden, damit aber auch eine Beschränkung der Zugänglichkeit |762| in den Kauf genommen. Um diesen Uebelstand zu beschränken, wird der Arbeitscylinder im Nietbügel möglichst hoch gelegt und die den Nietstempel tragende Kolbenstange nach abwärts beträchtlich verlängert.

Textabbildung Bd. 316, S. 762

Am Nietbügel ist der Cylinder a (Fig. 30) unmittelbar angegossen und mit einer Messingbüchse ausgelegt. Im Deckel b ist ferner eine Handradspindel c in einer Stopfbüchse drehbar gelagert, durch deren Längskeil eine Hohlschraube d zu einer Drehung gezwungen wird, während eine Längsschiebung erforderlich ist, weil sich diese Hohlschraube in einer festen Mutterbüchse f einschraubt. Zweck dieser stellbaren Hohlschraube ist eine Begrenzung der Rücklaufstellung des Stempelkolbens g durch die zwei seitlichen Hebekolben h, die vermöge einer Brille i den Stempelkolben unterstützen und in die Rücklage heben. Bei den meisten Pressen wirken diese stetig unter Presswasser stehenden Hebekolben dem Arbeitskolben entgegen und vermindern seine Kraftwirkung. Diese Hebekolben h nicht nur zum Heben, sondern in nützlicher Weise auch zum Blechschluss heranzuziehen, ist ein Vorzug dieser Nietmaschine von Grave. Um aber dieses Verfahren in einfacher Weise und schneller Gangart zu ermöglichen, bedarf es doppelter Steuerungsorgane, die vermöge eines gemeinschaftlichen Steuerhebels k voneinander abhängig gemacht werden. Die Hauptanordnung dieser Organe ist in der Fig. 29 angedeutet, während die Einzelheiten (im Spiegelbild zu Fig. 29 stehend) in den Fig. 31 und 32 erläutert sind.

Textabbildung Bd. 316, S. 762

Beide Ventilkörper l sind von gleicher Einrichtung, jedoch verschiedener Grösse, ihre Anordnung in gegensätzlicher Lage ist durch den Steuerhebel k und die Bohrleitungen bedingt. Die stärkeren Rohre bedienen den Hauptcylinder a, und zwar ist m Zuleitung, n Verbindung zwischen dem unteren Ventil l (Fig. 32) und dem Cylinder ab, während o die Ableitung vorstellen soll. Es sind ferner p und q je doppelte Zweigrohrleitungen nach den beiden Seitencylindern hh, und zwar ist p offene Zuleitung unter die Kolben (Hebewerke) hh, dagegen q Verbindungsleitung vom oberen Ventil (Fig. 31) nach den beiden Cylinderräumen über Kolben h, durch welche der Blechschlussring i niedergestellt wird. Endlich ist r und s Zu- und Ableitungsrohr zum oberen Ventil (Fig. 31). Beim Heben des Steuerhebels k wird das Kolbenventil t gehoben, dafür aber das Ventil u gesenkt. Diese Ventilverschiebungen erfolgen nicht gleichzeitig, sondern es ist wahrscheinlich, dass das kleinere Ventil t dem grösseren voreilt. Alsdannbildet, nach durchgeführtem Ventilhub, t den Drehpunkt für das Ventil u. Dies hat zur Folge, dass der Blechschlussring dem Nietstempel vorangeht, was technisch auch richtig ist. Befindet sich das Ventil t in der Hochlage und das Ventil u in der Tiefstellung, so findet ungehinderte Presswasserzuleitung von m nach n und von r nach q statt. Beim Niedersteuern des Handhebels k findet dagegen eine Kommunikation von n nach o (Fig. 32) und von q nach s (Fig. 31), d. i. es findet Ableitung des verbrauchten Presswassers statt.

Textabbildung Bd. 316, S. 762

Jedes Ventil besteht aus zwei getrennten Kolben, die vermöge eines Mittelringes zwei gegensätzliche Liderungsringe einklemmen, die nur im mittleren Gehäuse laufen. Dagegen treten die Seitenkolben auch in die eingeschraubten Deckelstücke ein, welche mittels Liderungsringen eine besondere gegenseitige Abdichtung erhalten, wodurch Stangenstopfbüchsen erspart werden.

Diese Steuerventile mit zusammengesetzten, abgedichteten Kolben sind bei neueren Nietmaschinenanlagen häufig in Anwendung (Revue de Mécanique, 1899 S. 291).

E. W. Naylor's standfeste Nietmaschine.

Für die Kesselschmiede der Pennsylvanier Eisenbahn in Altoona ist nach American Machinist, 1900 Bd. 23 Nr. 33 S. 790, die in Fig. 33 bis 39 dargestellte, standfeste Nietmaschine von 120 t Kraftstärke und 5200 mm Maulweite von der Pennsylvania Iron Works Company gebaut worden.

Die beiden stählernen Ständerverbindungsschrauben haben 203 mm Durchmesser und geteilte Muttern. Diese Schrauben werden im warmen Zustande in das Nietgestell eingezogen, die Muttern angepasst, so dass die eigentliche Verbindung der drei Gestellteile durch das Schrumpfen der Schraubenbolzen erfolgt. Am Kopf des Hauptständers a ist ein besonderer, den Nietcylinder enthaltender Teil b aufgeschraubt, nach welchem das Zuleitungsrohr c für das Presswasser angeschlossen ist. Das vom Akkumulator gelieferte Druckwasser hat eine durchschnittliche Spannung von 106 kg/qcm. Diese Spannung wird durch einen Druckübersetzer d derart gesteigert, dass die am Nieter ausgeübte Kraft von 45 auf 75 und 120 t gesteigert werden kann. Der Kolben von d ist zu einem Kreuzkopf f erweitert, auf dem die drei Kolben des Uebersetzersystems in der folgenden Weise einwirken. Wird bloss Druckwasser nach dem grösseren Mittelcylinder g geleitet, so |763| wirkt nur der untere mittlere Presskolben auf den Kreuzkopf f ein, und man erhält damit 45 t Nietkraft.

Textabbildung Bd. 316, S. 763

Wird dagegen der mittlere Presscylinder g abgestellt, dagegen Druckwasser nach den beiden gleich grossen, äusseren Cylindern hh geleitet, so folgt eine Nietkraft von 75 t. Wenn aber sämtliche drei Cylinder des Systems mit Druckwasser belegt werden, so folgt 75 + 45 = 120 t maximale Kraft am Nietstempel bei einer maximalen Wasserspannung von 428 kg/qcm.

Textabbildung Bd. 316, S. 763

Die zu dem Druckübersetzer führenden Zweigleitungen sind mit Abschlussventilen i (Fig. 35) ausgerüstet, die, unter der Murlinie liegend, nur vom Kesselschmiedemeister gehandhabt werden. Der Ventilsitz i ist im Gehäuse eingesetzt, das Niederschraubventil k geht durch eine glatte Stopfbüchse l, welche am Deckelstück m angeordnet ist.

In Fig. 36 bis 39 ist einer der Vierwegsteuerschieber vorgeführt und zwar jener für den Betrieb der Nietmaschine durch Vermittelung des vorbeschriebenen Druckübersetzers. Von den in Fig. 34 sichtbaren vier Steuerschiebern dienen drei für den Hebe-, Quer- und Längsbetrieb des über der Nietmaschine angeordneten Laufkranes.

Im unteren Schiebergehäuse mündet das Zulaufrohr n, welches sich in die äusseren Kanäle 2 und 3 gabelt. Das Loch 1 dient nur zum Druckausgleich bezw. zur Belastungdes dreifachen Muschelschiebers s, indem Presswasser (ohne Abfluss) nur den oberen Schieberkastenraum ausfüllt. Von den beiden inneren Seitenkanälen 4 und 5 mündet 5 in das Rohr o, welches nach dem Cylinder vor dem Nietkolben leitet und die Rücklage desselben besorgt. Kanal 4 führt durch p nach dem Zweigrohr zu i und zum Druckübersetzer, liefert daher die eigentliche Arbeitsflüssigkeit. Mittelkanal 6 leitet nach dem Ablaufrohr q. Auf einer eingesetzten stählernen Schieberplatte r gleitet der Muschelschieber s durch die Kurbelwelle t, mit Gleitstück u bethätigt. Steht die Muschel I über 2 und 4, so fliesst Presswasser im Arbeitsgang hinter den Nietkolben. Wird die Muschel III über 4 und 6 gestellt, so läuft die Arbeitsflüssigkeit durch q ab. Wenn aber Muschel II über 3 und 5 zu liegen kommt, so strömt einfaches Druckwasser vor dem Nietkolben und treibt diesen in die Rücklage. Die Stellung II, 3, 5 entspricht der Schieberstellung III, 6, 4, also Einlauf vor und Ablauf hinter dem Nietkolben, besorgt also die Rücklauflage des letzteren.

Ebenso entspricht die Rechtslage des Schiebers I, 4, 2 der Schieberlage III, 5, 6 im Arbeitsgange des Nietkolbens, wobei ungehinderter Ablauf der Flüssigkeit vor dem Kolben stattfinden muss.

D. Nietmaschinen mit elektrischem Betriebe.

Piat's Nietmaschine.

Textabbildung Bd. 316, S. 763

Diese tragbare Nietmaschine, die bei verschiedenen Brückenbauten in Frankreich Anwendung gefunden hat, ist nach Le Génie civil, 1893 Bd. 22, S. 172, in Fig. 40 vorgeführt. Der Nietbügel a, welcher 1220 mm Maultiefe und 560 mm lichte Weite besitzt, schwingt um den Zapfen b |764| und kann vermöge des Schneckenradwerkes c beliebige Winkelstellungen zum lotrechten Hängearm d erhalten. An einem Winkel f ist die eigentliche Kranrolle g angebracht, durch welche die ganze Maschine im Raum verlegt wird.

Textabbildung Bd. 316, S. 764

Zum Betriebe ist ein Elektromotor h mit allen Ausrüstungen vorgesehen, wobei mittels Zahnräder i und Winkelräder k eine Schraubenspindel l in der Längsrichtung bethätigt wird, deren Fortsetzung als Kolben m in dem Presscylinder n wirkt und das Druckwasser durch das Rohr o und die achsiale Bohrung des Zapfens h mittels Seitenrohr v nach dem Arbeitscylinder q führt, wobei derNietkolben r gegen den festen Setzstempel s rückt und den Kopf des Nietstiftes schliesst.

Vgl. D. p. J., Delaloë-Piat, 1891 279 * 14; 1893 280 * 249; Piat 1898; 309 * 184.

v. Kodolitsch's Nietmaschine.

Nach dem D. R. P. 104385 läuft der Elektromotor a (Fig. 41 bis 43) ununterbrochen mit seiner Scheibe b fort, während seine glatte Welle in die mehrgängige Hohlschraube c lagert. An diese Scheibe b wird eine federnde Scheibe durch den Elektromagneten angezogen und damit die Motorwelle mit der Hohlschraube c verkuppelt. Alsdann bewegt sich die am Kreislenker f sitzende Spindelmutter d nach vorn und drückt vermöge des Hebels g den Nietstempel h nach abwärts. Nach beendetem Nietkopfschluss wird der die Magnetkuppelung erregende elektrische Strom unterbrochen und durch den Handhebel i die Kuppelung zwischen Motorwelle und Hohlschraube endgültig gelöst. Bei rechtzeitiger Auslösung genügt der Rückstoss beim Nietkopfschluss, um die Hohlschraube c rückläufig zu machen und das Hebelwerk in die Rücklage zu bringen und den Nietstempel auszuheben.

Textabbildung Bd. 316, S. 764
|757|

Hoch, gewöhnlich wird zur Schonung der Bleche nur 80 t Schlussdruck angenommen.

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